Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica

TRABAJO DE DIPLOMA Optimización de un software CAD para la simulación y diseño de redes CATV Autor: Luis Raúl Lanza Jiménez

Tutor: Ing. Luis Armando Moreno Valiño

Santa Clara 2011 "Año 53 de la Revolución"

Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica

TRABAJO DE DIPLOMA Optimización de un software CAD para la simulación y diseño de redes CATV Autor: Luis Raúl Lanza Jiménez e-mail: [email protected]

Tutor: Ing. Luis Armando Moreno Valiño División Tecnológica CIMEX, Villa Clara. e-mail: [email protected]

Consultantes: M.Sc. Hiram del Castillo Sabido Prof. Dpto. de Telecomunicaciones y Electrónica. FIE-UCLV e-mail: [email protected]

Lic. Maia Viera Cañive e-mail: [email protected] Santa Clara 2011 "Año 53 de la Revolución"

Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Universidad.

Firma del Autor Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.

Firma del Tutor

Firma del Jefe de Departamento donde se defiende el trabajo

Firma del Responsable de Información Científico-Técnica

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PENSAMIENTO

“El gran trabajo del hombre sobre esta tierra consiste en querer mejorar lo que es.” Alejo Carpentier

ii

DEDICATORIA

A mi familia: refugio, sostén e impulso. A todos aquellos compañeros, amigos, que me han ayudado a crecer…

iii

AGRADECIMIENTOS

Al Amigo que nunca falla. A mis tutores: Armando, Hiram y Maia. Al Ing. Raúl Jaramillo y a su equipo de trabajo, por su invaluable apoyo y confianza. A mi familia, los de aquí y los de allá… en especial a tía Carmen. A mis “editoras” Dayana y Tere. A Manuel Cobos y familia. A la familia Viera-Cañive, por su confianza. Al Ing. Yandi Falcón por su apoyo en las mediciones. A los trabajadores de la División Tecnológica de CIMEX Villa Clara. Al colectivo de la Empresa Industria Electrónica de Cienfuegos. A la profesora Migdalia Morera por su ejemplo y consideración. A Vanesa Riber y Alicia Hodgson de Procedimientos UNO, por su gentileza. A Mr. Bob Polsen y al Dr. Jim Farina de VPIsystems, por su paciencia.

A todos muchas gracias.

iv

v

TAREA TÉCNICA

1.- La realización de un estudio de varios paquetes de software (sistemas CAD) creados por diferentes firmas y compañías para el diseño de redes de CATV. 2.- La caracterización de los softwares estudiados de acuerdo a sus habilidades funcionales y áreas de aplicación. 3.- La elección de un sistema CAD de acuerdo con las necesidades planteadas por los especialistas de Telecable y su optimización mediante modificaciones y aportes por bases de datos y librerías de componentes. 4.- La realización de simulaciones de escenarios de red reales utilizando el software. 5.- La realización de mediciones reales en el terreno que sirvan para confrontarlas con los resultados de la simulación. 6.- El análisis de los resultados de las simulaciones con el sistema CAD y las mediciones reales en la red de CATV.

Firma del Autor

Firma del Tutor

vi

RESUMEN

En nuestro país el montaje de redes de televisión por cable (CATV) se realiza fundamentalmente en instalaciones hoteleras. Telecable es una de las pocas empresas nacionales que se dedica al diseño y montaje de estas redes, sin embargo el número de clientes que requiere estos servicios va en aumento, debido al auge del turismo. En sus tareas de diseño los ingenieros de Telecable emplean el software AutoCad para dibujar los esquemas y Microsoft Excel para realizar los cálculos, en un proceso prácticamente manual. Este procedimiento requiere mucho tiempo y exige varias revisiones, lo que limita las posibilidades de generar varias propuestas para elegir la más eficiente. En respuesta a estas cuestiones, el presente trabajo se propone dotar a los especialistas de Telecable, de una herramienta de software, que les facilite el diseño de redes de CATV y les permita la simulación de sus propuestas; de manera que ahorren tiempo y optimicen sus proyectos. Se estudió la situación actual de los softwares CATV CAD, para elegir uno apropiado para nuestro país. El programa elegido fue optimizado teniendo en cuenta los requerimientos de los ingenieros de Telecable. Para comprobar el funcionamiento del programa optimizado, se le ha utilizado para esbozar y simular una red de CATV en funcionamiento. Los resultados de la simulación han sido comparados con mediciones realizadas en la red, lo que ha permitido constatar la efectividad del software.

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TABLA DE CONTENIDOS

PENSAMIENTO .....................................................................................................................i DEDICATORIA .................................................................................................................... ii AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................ iii TAREA TÉCNICA.................................................................................................................v TAREA TÉCNICA.................................................................................................................v RESUMEN ............................................................................................................................vi INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................1 CAPÍTULO 1.

Software CAD para el diseño de CATV, características y desarrollo

actual………………...............................................................................................................4 1.1

Sistemas CATV CAD, generalidades.....................................................................5

1.1.1

Interfaz de usuario ..........................................................................................5

1.1.2

Elementos de programación en el desarrollo de software CATV CAD .........6

1.1.3

Posibilidades de cálculo, simulación y optimización .....................................7

1.2

Sistemas CATV CAD con posibilidades PDA (Photonic Design Automation)...12

1.3

Sistemas CATV CAD vinculados a Sistemas de Información Geográfica .........12

1.4

Sistemas CATV CAD contenidos en softwares de diseño de Infraestructuras

Comunes de Telecomunicaciones.....................................................................................14 1.5

Presentación de los principales softwares CATV CAD disponibles en el

mercado….........................................................................................................................15 1.5.1

Aplicaciones modulares y dependientes de AutoCAD.................................16

1.5.2

Aplicaciones stand-alone ..............................................................................18

viii 1.5.3

Aplicaciones con funciones PDA .................................................................19

1.5.4

Aplicaciones vinculadas a plataformas GIS .................................................21

1.5.5

Aplicaciones que se rigen por las normas ICT .............................................23

1.6

Elección del software CATV CAD para su empleo en nuestro país ....................26

CAPÍTULO 2. 2.1

Presentación, optimización y prueba del Software Cast 60......................29

Descripción estructural y funcional general del programa ...................................29

2.1.1

Pantalla Principal ..........................................................................................31

2.1.2

Menús y funciones ........................................................................................32

2.1.3

Pantallas Secundarias....................................................................................36

2.1.4

Aplicación de Presupuestos ..........................................................................41

2.2

Optimización del software Cast 60.......................................................................43

2.2.1

Tablas de canales para el cálculo rápido.......................................................43

2.2.2

Respaldo de la personalización y otras configuraciones ..............................46

2.2.3

Base de datos Cast60.mdb ............................................................................47

2.2.4

Aplicación agregada para el cálculo .............................................................50

2.3

Prueba del software, simulación de la red “La Estrella” ......................................51

CAPÍTULO 3. 3.1

Mediciones, análisis y resultados..............................................................53

Mediciones en los Sistemas de Televisión por Cable...........................................53

3.1.1

Características de los instrumentos...............................................................54

3.2

Mediciones en la cabecera de CATV de Cayo Santa María.................................55

3.3

Mediciones en el Hotel “La Estrella” ...................................................................62

3.3.1

Niveles en el local de Telemática .................................................................62

3.3.2

Niveles y tilt en varios puntos de la red........................................................64

3.4

Comparación de los valores simulados y medidos ...............................................66

ix CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................72 Conclusiones.....................................................................................................................72 Recomendaciones .............................................................................................................73 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................74 GLOSARIO DE TÉRMINOS ..............................................................................................77 ANEXOS ..............................................................................................................................81 Anexo I

Diagrama de flujo general, útil en aplicaciones CAD para el diseño y

optimización de redes CATV ...........................................................................................82 Anexo II

Tabla 1.2 Softwares de simulación CATV CAD, por compañía..................83

Anexo III Guía de Referencia Cruzada............................................................................86 Anexo IV Esquemas generados en la simulación.............................................................89 Anexo V Características de los instrumentos ...................................................................92

INTRODUCCIÓN

1

INTRODUCCIÓN

La existencia de las redes de televisión por cable o CATV (Community Antenna Television o Cable Television) se remonta a mediados de los años 40 en los Estados Unidos, desde entonces han ganando millones de usuarios en los sectores corporativo y doméstico. En nuestro país el montaje de estos sistemas se concentra fundamentalmente en instalaciones hoteleras y en menor medida en algunos edificios empresariales. Telecable (de CIMEX) es una de las pocas empresas nacionales que se dedica al diseño y montaje de redes CATV, sin embargo el número de clientes que requiere estos servicios va en aumento, debido al auge del turismo. La excelencia de los servicios perseguida por los hoteles de la categoría cinco estrellas, ha concedido mayor importancia a la calidad de las redes de señales débiles. Al tiempo que se requiere bajar los costos de las instalaciones en entornos constructivos de expansión horizontal, que normalmente requieren más materiales. Los profesionales de las empresas que se dedican al diseño y montaje de redes CATV en nuestro territorio, en sus tareas utilizan, para dibujar los planos el conocido software AutoCAD. Para realizar los cálculos introducen en una hoja de Microsoft Excel los modelos de los dispositivos (cables, amplificadores, derivadores) y luego tomando puntos de referencia según los planos, escriben las fórmulas para obtener los valores de señal y atenuación en cada lugar. Este procedimiento requiere mucho tiempo y exige varias revisiones por parte de los ingenieros de diseño, lo que limita las posibilidades de generar varias propuestas para elegir la más eficiente. En los países industrializados existe la tendencia de mejorar los procesos de diseño y fabricación utilizando los softwares CAD (Computer Aided Design). Varias compañías transnacionales dedicadas a la comercialización de equipos y componentes para sistemas de comunicaciones, ofrecen (desde 1998) softwares CAD que facilitan el diseño y simulación de redes de cable coaxial e híbridas fibra óptica-coaxial

INTRODUCCIÓN

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(HFC), siempre con equipos de su línea de producción; ejemplos Terra, Televés. Otras firmas dedicadas a servicios de consulta, asesoría y diseño, ofrecen sistemas CAD con capacidad de simulación de varios escenarios de redes CATV y HFC, por ejemplo: VPI System, AND Solution, CADIX Inc, Optiwave. Algunas universidades, por ejemplo, Westminster University del Reino Unido, han promovido investigaciones sobre la funcionalidad de los programas CAD para el diseño de redes CATV; otras como La Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, han fomentado la implementación de un simulador de Redes CATV. Teniendo en cuenta estas cuestiones de actualidad, el objetivo principal de este trabajo es el de dotar a los especialistas de Telecable, de una herramienta de software, que les facilite el diseño de redes de CATV y les permita la simulación de sus propuestas; de manera que ahorren tiempo y optimicen sus proyectos por concepto de ahorro de materiales y uso de la fuerza de trabajo. Dado que el campo de los programas CAD ha evolucionado rápidamente, se ha considerado oportuno estudiar la situación actual del empleo de varios paquetes de software para el diseño de CATV, analizarlos por sus habilidades funcionales y áreas de aplicación. Este estudio ha permitido seleccionar un programa apropiado para ser empleado en nuestro país. En la selección del programa también se han tenido en cuenta los requerimientos y necesidades de los diseñadores del patio. Ciertas limitaciones del programa seleccionado, han sido resueltas mediante un proceso de optimización, fundamentalmente vinculado a variables para el cálculo (frecuencias) y al tratamiento de los dispositivos en las bases de datos. Para comprobar el funcionamiento del programa optimizado, se ha utilizado éste para esbozar y simular una red de CATV en funcionamiento. Los resultados de la simulación han sido comparados con mediciones realizadas en la red, lo que ha permitido constatar la efectividad del programa. La optimización del sistema CAD seleccionado permitirá a los especialistas de Telecable contar con una herramienta de software ajustada a sus requerimientos y las simulaciones

INTRODUCCIÓN

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que realicen serán sobre la base de los modelos de equipos con los que cuentan en sus almacenes. La posibilidad de simular varias propuestas de diseño, contribuirá a perfeccionar las soluciones finales y ofrecer una respuesta en menor tiempo a la creciente demanda del servicio de CATV, con soluciones económicamente factibles. Los cambios en la configuración de la red, ya sea a petición del usuario o por limitantes en los suministros de componentes se hacen más flexibles y fáciles de prever y comprobar, sin más esfuerzos que re-dibujar con el Mouse. Resulta también, la optimización de este software CAD, un punto de partida para que los especialistas e investigadores puedan realizar estudios comparativos de diseños logrados con otras herramientas similares o inclusive que un grupo de investigación pueda implementar (programar) una herramienta similar completamente cubana. Para plasmar las tareas acometidas, este informe se ha distribuido en una introducción, un desarrollo compuesto de tres capítulos,

conclusiones, recomendaciones, referencias

bibliográficas, glosario de términos y anexos. A continuación se describe brevemente el contenido de los diferentes capítulos. Capítulo 1: Software CAD para el diseño de CATV, características y desarrollo actual Se dedicará al estudio de la situación actual de los sistemas CAD para el diseño de redes de televisión por cable, analizándolos por sus habilidades funcionales y áreas de aplicación para seleccionar uno apropiado para emplearlo en nuestro país. Capítulo 2: Presentación, optimización y prueba del Software Cast 60 Se utilizará para describir la optimización y puesta a punto del software, así como para documentar la simulación de una red en funcionamiento. Capítulo 3: Mediciones, análisis y resultados Se dedicará para describir el proceso de mediciones reales en la red de CATV escogida y comparar estos datos reales con los de la simulación, para comprobar el funcionamiento del programa optimizado y explicar las causas de las posibles diferencias que se presenten en ambos resultados.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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CAPÍTULO 1. Software CAD para el diseño de CATV, características y desarrollo actual

La mayoría de las redes de CATV existentes en nuestro país están equipadas para transmitir solamente señales de televisión, siguen una arquitectura de árbol, la información es transmitida (downstream) desde una cabecera de línea o “head end”, hacia las ramas (líneas troncales de distribución) y hojas (usuarios); se utilizan para tal efecto amplificadores y splitters. La cabecera es una estación receptora de satélite o una multi-transmisora de señales de TV, las ramas del árbol son usualmente cables coaxiales o de fibra óptica [1] y el usuario no requiere más que de un televisor capaz de sintonizar los canales en la norma correspondiente para disfrutar del servicio. De acuerdo con las posibilidades de las redes de cable y bajo el crecimiento del número de usuarios, además de la transmisión de TV se han incorporado nuevos servicios como: telefonía, acceso a Internet que requieren la transmisión de información desde el suscriptor hacia la cabecera (upstream). Esto ha transformado las redes de CATV en sistemas de distribución de banda ancha que integran la transmisión de señales analógicas y digitales [2]. Si a lo anteriormente descrito se adicionan los requerimientos técnicos, parámetros de calidad y métodos de medición para las redes de CATV, definidos por ejemplo por el Estándar Europeo EN 50083 “Sistemas de Distribución de Cable para señales Televisión y Sonido” [3], resulta evidente cuan complejo se ha tornado el diseño de redes de este tipo. Considerando los retos actuales en materia de diseño, en nuestro país, nuevos métodos deben implementarse, una atractiva propuesta es el empleo de sistemas CAD (Computer Aided Design) para cuidadosamente modelar estas redes de CATV y sus componentes antes de realizar experimentos en laboratorios o pruebas en el terreno, lo cual representa un ahorro de tiempo y reducción de costos. Actualmente los softwares CAD Profesionales son poderosas herramientas de las que se valen ingenieros y científicos de muchos países, en varias organizaciones industriales y

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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centros de investigación para realizar sus tareas eficientemente, cuando analizan y diseñan redes de CATV y sus componentes. En lo adelante, este capítulo se dedicará a la descripción de los sistemas CAD para el diseño de redes CATV. Paquetes de softwares de diferentes firmas y compañías serán observados y analizados según sus potencialidades y áreas de aplicación con el objetivo de seleccionar el más apropiado para su empleo en nuestro país. 1.1

Sistemas CATV CAD, generalidades

Los elementos más comunes presentes en los softwares CAD para el diseño de redes CATV, son: la coexistencia de interfaces de texto y gráficos, editores gráficos con conjuntos predefinidos de símbolos, librerías o bases de datos y servicios de salida de la información como exportación de formatos y facilidades para impresión. 1.1.1

Interfaz de usuario

Los sistemas CAD o de diseño asistido por computadora, concebidos para el planeamiento y simulación de redes de CATV (conocidos también como CATV CAD), al igual que los de otros propósitos, presentan al usuario una interfaz o GUI (graphical user interface) de dibujo de curvas y figuras en dos dimensiones, lo cual es suficiente, pues los diseños de redes se realizan en forma de mapa dado para un terreno, o de plano civil de una edificación, por cuanto la mayoría de los elementos son cables, a representar con líneas cuya propiedad más importante es la longitud a escala. Los dispositivos como amplificadores, acopladores direccionales y splitters, se representan en muchos casos con formas básicas como cuadrados o círculos,

en otros con símbolos más elaborados e

inclusive dibujos digitalizados de los modelos reales, de cualquier modo en el esquema lo más importante es su posición o ubicación, luego, las propiedades que inciden sobre la señal. Muchos sistemas no poseen interfaz para dibujar, es decir, los desarrolladores no les programan un GUI para esbozo, sino que se valen de la potencia de otros programas CAD especializados en dibujo, como el conocido AutoCAD o el IntelliCAD. Esto ofrece algunas ventajas como: se economiza en código y tiempo de depuración en las aplicaciones, se cuenta con las amplias y probadas posibilidades de dibujo de programas bien establecidos

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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en los que el ingeniero u operador puede poseer experiencia previa; en el caso de edificaciones o mapas de terreno previamente digitalizados o dibujados en estos programas, es posible reutilizar los ficheros y disponer de referencias y escalas más exactas para medir distancias. El inconveniente fundamental es que obliga al usuario a adquirir otra licencia de software para realizar parte de una misma tarea. 1.1.2

Elementos de programación en el desarrollo de software CATV CAD

Numerosos son los lenguajes y ambientes de programación de alto nivel existentes actualmente, no obstante para el desarrollo de sistemas CATV CAD, los más empleados son C++ y Delphi. Los sistemas CATV CAD muchas veces son presentados como módulos separados de aplicaciones relacionados y dependientes entre sí, por ejemplo: módulo de dibujo, módulo de simulación, módulo de análisis de alimentación remota, etc. En otros casos mejor elaborados, se presentan como una sola aplicación con menús y barras de herramientas especializados para cada función del programa, a estos últimos que integran todo, se les llama frecuentemente “stand-alone”. Como es conocido, los datos que manejan los sistemas CATV CAD, básicamente son los dispositivos y sus propiedades (Tabla 1.1), es decir, los parámetros de los dispositivos que afectan las señales que se transportan en una red CATV. También manejan otros datos, por ejemplo: descripción comercial, precio, existencias de inventario etc. Tabla 1.1 Dispositivos en las redes de cable, propiedad principales Dispositivo

Amplificador

Divisor o splitter

Derivador o tap

Parámetros Principales Ganancia forward y reverse, nivel máximo de salida, ancho de banda, figura de ruido… Pérdidas de Inserción, pérdidas de retorno, aislamiento puerto a puerto, banda de paso Pérdidas de Inserción, pérdidas en derivación, pérdidas de retorno, banda de paso, aislamiento entrada-tap y tap-tap

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

Cable coaxial

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Longitud, atenuación en dB/m, impedancia…

La mayoría de los sistemas CATV CAD, emplean bases de datos relacionales para cotejar las propiedades de los dispositivos antes mencionadas, y obtener los valores para realizar los cálculos que conforman la simulación. Es común observar el empleo de motores de bases de datos externos como: Microsoft Access, MySQL, Visual FoxPro y en los sistemas más complejos el uso de motores de Oracle Corporation. El SQL (Structured Query Language) es por excelencia el lenguaje para consultar, actualizar bases de datos relacionales, puede utilizarse en el diseño de consultas interactivas y se incluye en muchas aplicaciones como un conjunto de instrucciones de manejo de datos (sentencias). La evolución de los lenguajes de programación ha posibilitado la inclusión de forma natural, de sentencias SQL en sus códigos; hoy es muy común encontrar programas desarrollados con lenguajes como Visual Basic o C/C++ que contienen expresiones SQL [4]. Otros softwares CATV CAD, no emplean bases de datos para el tratamiento de las propiedades de los dispositivos, sino modelos de plantillas, esto es, en una sesión de trabajo, al generar un esquema de red, los dispositivos se representan por símbolos gráficos específicos que tienen asociados propiedades típicas a las que el diseñador otorga los valores correspondientes. Estos valores se almacenan en los archivos de ese diseño y pueden reutilizarse en otras sesiones de trabajo. En la realización de programas de computadoras es común utilizar diagramas de flujo para seguir la secuencia lógica de las acciones en el diseño. Una propuesta de diagrama de flujo general que puede servir para formarse una idea a la hora de programar una aplicación CATV CAD, puede observarse en el Anexo I. 1.1.3

Posibilidades de cálculo, simulación y optimización

En un sistema CATV CAD, luego de dibujar el esquema de la red, corresponde especificar los parámetros de los dispositivos. Conviene señalar que la cabecera es manejada en estos sistemas como si se tratase de un solo dispositivo (en la realidad es toda una instalación de telecomunicaciones con gran variedad de equipos). Los parámetros de la señal a la salida de

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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la cabecera, deben tenerse muy claros antes de introducirlos en el software, pueden haber sido obtenidos mediante cálculos o especificaciones de los equipos, pero se recomienda que estén basados en mediciones. Un dato fundamental relacionado con la cabecera, es el plan de canales o frecuencias a distribuir en la red CATV. Muchos programas contienen tablas con las distribuciones estándar de frecuencias tanto broadcast como upstream o del canal de retorno. El usuario o ingeniero puede escoger entre estas tablas, o configurar una personalizada. Una vez completada la introducción de estos datos se procede a realizar la simulación. La función básica de la simulación en estos sistemas es el cálculo de los niveles de señal o de la atenuación de esta a la salida de los dispositivos, para una o varias frecuencias de canal seleccionadas por el usuario, así como para el canal de retorno (reverse path calculations). Los resultados de estos niveles pueden ser comprobados visualmente por el usuario con los parámetros de calidad que busca en su diseño, aunque muchos programas poseen la opción de comparar automáticamente los resultados con las normas vigentes, lo cual constituye el primer paso para la optimización del proyecto. Otras funciones importantes que soportan algunos de estos programas son: cálculo de la relación señal a ruido (Carrier to Noise Ratio), modulación cruzada (Cross Modulation), batimiento de segundo orden (Composite Second Order), batimiento de tercer orden (Composite Triple Beat). El trabajo con estos parámetros señalados dentro de estándares y recomendaciones técnicas como EN 60728-1 (Norma Europea) [5], ITU T Recomendación J.112–Anexo B [6], EIAJ ET-2301 standard (Norma Norteamericana), NCTA Standard (norma de la National Cable Telecommunications Association), permite conocer los niveles de distorsión y degradación de la señal para así determinar la calidad con la que el usuario estará disfrutando del servicio. Garantizar que los valores de estos parámetros estén dentro de los rangos recomendados para el diseño que se realiza representa otra posibilidad de optimización, lo cual es fácilmente realizable gracias a la rapidez y eficacia en los cálculos que brindan los sistemas CATV CAD. Además de las señaladas anteriormente, otras posibilidades en la simulación frecuentemente disponibles en estos software son:

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

-

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Cálculo de la Razón de error de bits (BER), para diferentes escenarios de modulación digital en el canal ascendente.

-

Cálculo de parámetros de alimentación remota para amplificadores.

-

Cálculo de la atenuación de una línea por variación de temperatura.

-

Generación de lista de materiales y cálculo de costos.

Menos frecuente se encuentran las opciones de: -

Posicionamiento automático de líneas.

-

Posicionamiento automático de dispositivos y componentes de red.

-

Optimización del plan de frecuencias.

Posibilidad esta última que aparece como módulo de cálculo separado y raras veces dentro de aplicaciones stand-alone. Los resultados de las simulaciones en los sistemas CATV CAD, son mostrados al usuario, generalmente en forma de tablas de valores, etiquetas de valores en el dibujo, gráficos estadísticos y en los más complejos: representaciones de las señales en el dominio de la frecuencia, en un intento por “emular” las facilidades de un analizador de espectro. Las capacidades de simulación y optimización de la mayoría de los sistemas CATV CAD existentes en el mercado, responden estrictamente a algoritmos protegidos por políticas confidenciales de know-how de las compañías desarrolladoras.[7] No obstante eso, gracias a los estudios publicados por ciertas universidades, algunos algoritmos para implementar la simulación y optimización mediante software de redes CATV, están perfectamente documentados y son accesibles. Uno de estos estudios, presentados en la Universidad Nacional de Taiwán (Lunghwa University of Science and Technology) [8], plantea que hay muy pocas investigaciones documentadas en lo concerniente a la planificación y expansión de capacidad de redes CATV, debido a una obvia razón: este tipo de problemas es muy complicado debido, entre otras razones: complejidad de la red, regulaciones gubernamentales y normas, efectos del ruido, naturaleza no lineal del comportamiento de los equipos. Entonces se hace muy difícil construir un modelo cuantitativo para describir el problema y luego resolverlo efectivamente. Sin este tipo de modelos y procedimientos de solución, los diseñadores

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

10

actualmente solo pueden enfrentar su tarea basándose en su propia experiencia. Los investigadores taiwaneses en su estudio proponen un algoritmo de diseño cuasi-óptimo, para minimizar los costos totales de instalación de una red CATV bidireccional, respetando ciertos parámetros de calidad normados. Su algoritmo está basado en programación matemática y técnicas heurísticas. Presentan una extensa formulación matemática y su procedimiento de solución, a lo que adicionan experimentos numéricos con arquitecturas de red bien conocidas. El departamento de Radio Electrónica del la Universidad de Tecnología de Brno (República Checa), ha publicado varios estudios referentes al tema del diseño y optimización de redes CATV. En uno de estos estudios [9] se plantea el uso de MATLAB para simular los productos de intermodulación y calcular CSO y CTB en redes de CATV. Primeramente presentan un modelo matemático, basándose en la posibilidad de valorar la influencia de la característica de transmisión no lineal, para sistemas síncronos de transmisión de varias señales de TV. Emplean un modelo de amplificador de banda ancha realizado en MATLAB, basado en el esquema de Saleh [10] para amplificadores y características simplificadas de transmisión de equipamiento activo. En la práctica esto se refiere al múltiple espectro de señales y armónicos que encontramos a la salida de un amplificador (situado en la cabecera) con característica de transmisión universal. Finalmente comparan los resultados de los cálculos con los valores de CSO y CTB recomendados en la norma ČSN EN 50083 [3]. Otro estudio publicado por el referido departamento de Radio Electrónica, propone la optimización del Plan de Frecuencias para una red CATV, empleando también MATLAB [7]. Utiliza el mismo modelo matemático descrito anteriormente para los elementos activos. Parte de la idea de que las distorsiones, son causadas por la dependencia no lineal de la señal de salida con respecto a la señal de entrada del equipamiento activo (amplificadores de canal, amplificadores de bandas, amplificadores de banda ancha y moduladores de la cabecera). Estas distorsiones se incrementan proporcionalmente con el nivel de señal a la entrada. La amplitud de las distorsiones no lineales depende de la disposición de los canales de TV en la banda de frecuencias de transmisión, esto es, el plan de frecuencias.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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Para resolver el problema formulado, proponen el algoritmo “colonia de hormigas” (ant colony algorithm, sus siglas en inglés ACO). Se trata de una herramienta de matemática discreta: localizar la secuencia óptima de números. Esta secuencia no es más que la distribución de un grupo de canales (frecuencias) dentro de toda la banda disponible para CATV. La Universidad de California, Berkeley, específicamente su colegio de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, lleva adelante un proyecto de investigación denominado “Ptolemy” (Tolomeo en honor al famoso estudioso de la Edad Media) [11]. El proyecto Ptolemy estudia el modelado, simulación y diseño de sistemas concurrentes en tiempo real. El principio clave que sustenta el proyecto es el uso de modelos computacionales bien definidos que gobiernan las interacciones entre componentes [12]. En el marco de este proyecto se ha desarrollado (empleando Java) un sistema de software llamado Ptolemy II. Este entorno de software ha sido empleado exitosamente en un gran número de aplicaciones que incluyen: procesamiento de señales, diseño de redes, modelado de sistemas de comunicaciones ópticas, en fin cuestiones cercanas al diseño de redes CATV . Ptolemy II tiene mucho en común con Simulink, que es un lenguaje gráfico de diagramas de bloque, originalmente desarrollado para el diseño de sistemas de control. Pero Ptolemy II es una arquitectura más abierta, su infraestructura es de código abierto (open source). Ptolemy II es libre para uso académico y comercial. Puede ser incorporado en productos de software comercial, solo se necesita incluir algunas declaraciones en el aviso de copyright [13]. Es importante tenerlo en cuenta si se trata de desarrollar un sistema CATV CAD con capacidad de simulación y optimización. Empresas desarrolladoras de CATV CAD como RSoft Design Group y VPISystems no han dudado en emplearlo para potenciar varios de sus sistemas CAD [14]. A pesar de que muchos de los sistemas CAD para el diseño de redes CATV ofrecen gran número de opciones que permiten la optimización, los desarrolladores continúan señalando que “el diseño aún depende de la experiencia del ingeniero o diseñador de red” [15].

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

1.2

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Sistemas CATV CAD con posibilidades PDA (Photonic Design Automation)

En los últimos años la tecnología de fibra óptica ha alcanzado un gran desarrollo. La fibra óptica se emplea cada vez más en sistemas de comunicaciones debido a su gran capacidad para transportar información y a la eficiencia con que cubre largas distancias. En cuanto a la televisión por cable o servicio de cable, las redes más modernas son las denominadas redes híbridas fibra-coaxial (HFC), que integran el uso de la fibra óptica con el cable coaxial [16]. Los programadores de herramientas CATV CAD están al tanto de esto, y en la actualidad la mayoría de estos softwares están provistos para el trabajo de diseño de redes HFC. Al término CAD se ha adicionado la expresión PDA Photonic Design Automation, en castellano: Automatización del diseño fotónico, acuñado en 1998 por la compañía VPISystems, para describir las metodologías de diseño, herramientas de software, y servicios utilizados para tramar complejas redes y productos ópticos. Estas herramientas de diseño fotónico, constituyen poderosos módulos de simulación para enlaces de HFC, que enfocan sus cálculos hacia parámetros como la distorsión y el ruido debido a alimentadores ópticos WDM y la interacción de la modulación digital (QAM por ejemplo) con canales (plan de frecuencias de CATV) analógicos. 1.3

Sistemas CATV CAD vinculados a Sistemas de Información Geográfica

Un Sistema de Información Geográfica (SIG o GIS, en su acrónimo inglés Geographic Information System) es una integración organizada de hardware, software y datos geográficos diseñada para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar en todas sus formas la información geográficamente referenciada con el fin de resolver problemas complejos de planificación y gestión [17]. La tecnología de los GIS está siendo ampliamente aplicada en el campo de las telecomunicaciones, sobre todo en el modelado y simulación, optimización y planeamientos de capacidad, ingeniería de tráfico y administración de los recursos de las redes.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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Los Sistemas de Información Geográfica (GIS) pueden convertir mapas cartográficos, dibujos de red y ficheros CAD existentes en un modelo de red inteligente. Este modelo inteligente se monta actualmente sobre un servidor de aplicaciones y puede ser empleado en casi todos los departamentos de una organización proveedora de telecomunicaciones [18]. El GIS funciona como una base de datos con información geográfica (datos alfanuméricos) que se encuentra asociada por un identificador común a los objetos gráficos de un mapa digital. De esta forma, señalando un objeto se conocen sus atributos e, inversamente, preguntando por un registro de la base de datos se puede saber su localización en la cartografía. La razón fundamental para utilizar la tecnología SIG asociada a un sistema CATV CAD es la gestión de información espacial de los elementos de la red de cable. El sistema permite separar la información en diferentes capas temáticas y las almacena independientemente, permitiendo trabajar con ellas de manera rápida y sencilla, y facilitando al profesional la posibilidad de relacionar la información existente a través de la topología de los objetos. Esto traducido al diseño de una red de CATV, posibilitaría el uso de un mapa con información precisa sobre el terreno en una de las capas temáticas, en otra pudiera emplearse un plano CAD con datos de ingeniería civil de las edificaciones. Al final el diseñador de red de CATV generaría una capa con el trazado de las rutas óptimas para las canalizaciones, conocería con exactitud las cantidades (longitud) exactas de materiales como tubos, cables coaxiales o de fibra óptica. Al tiempo de que genera una información precisa sobre la ubicación de los elementos de la red, es decir una especie de inventario visual de la red, que luego puede ser empleado para administrarla. Las modernizaciones de las redes y expansiones en los servicios son inversiones costosas, entonces es muy importante hacer elecciones que provean un rápido y significativo retorno de ganancias. El análisis con herramientas GIS permite encontrar oportunidades óptimas para expansiones de la red y modernizaciones, pues con estos sistemas es posible combinar información técnica de la infraestructura de la red con información demográfica y estudios zonales de mercado.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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Es importante señalar que las aplicaciones CATV CAD, inicialmente comenzaron a incorporar elementos tecnológicos de los GIS. Pero como estos últimos tienen una aplicación más diversa y abarcadora, la tendencia actual es que los sistemas GIS incorporen aplicaciones CAD para el diseño de redes. Esto es conveniente desde el punto de vista de la programación, pues permite un mejor uso y manejo de las bases de datos. Además debido al rápido desarrollo y expansión de los sistemas GIS, los ingenieros de software han creado muchas librerías y segmentos de código (Java, Web) que están disponibles para la creación de módulos de software dependientes de sistemas GIS ya establecidos como el ArcGIS de ESRI (Environmental Systems Research Institute) y Smallworld de General Electric [19]. El Instituto de Investigaciones de Sistemas Medioambientales (ESRI, siglas en inglés), es una firma privada que se especializa en análisis geoespacial, es el líder en el mercado de los datos GIS. El “buque insignia” de los softwares GIS de ESRI se denomina ArcGIS, éste provee capacidad para análisis y manejo de datos, combinadas con interpretación de imágenes. Recientes estudios indican que ESRI domina el 80% del mercado de software GIS [20]. Muchas herramientas para el diseño de CATV están basadas en la plataforma ArcGIS de ESRI. 1.4

Sistemas CATV CAD contenidos en softwares de diseño de Infraestructuras Comunes de Telecomunicaciones

Una Infraestructura Común de Telecomunicaciones (ICT) es el conjunto de sistemas de captación y adaptación de señales radioeléctricas para su disposición en viviendas y locales. Estos sistemas son mecanismos y canalizaciones, dispositivos de captación de señales, dispositivos de tratamiento de la señal y dispositivos de reparto. Esta denominación surgió y se instrumentó legalmente en España en 1998, con ella se dio un paso muy importante para la introducción de las nuevas tecnologías (satélite, cable, Internet...) y la normalización de los servicios tradicionales (telefonía, radio, televisión…) en el hogar. El objetivo era además dar una continuidad, una prolongación de las redes de acceso que despliegan los operadores, con unas redes de distribución de telecomunicaciones que se instalan en el interior de los edificios; y con ellos facilitar a los usuarios de esos inmuebles el acceso a los servicios de telefonía pública, acceso a Internet, servicios de banda ancha por cable, radio y televisión, entre otros.[21]

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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En 1999, mediante el Real Decreto 279/1999 queda aprobado el reglamento técnico para las ICT, este reglamento define especificaciones técnicas para todos los niveles. Dicho reglamento técnico ha servido de guía para los desarrolladores de software CAD. Como el propio reglamento define normas técnicas para distribución de señales de radio y televisión (digital, analógica, terrena y satelital), también para sistemas de telecomunicación por cable, las empresas de software han puesto ha disposición de los diseñadores (Ingenieros en Telecomunicación) herramientas CATV CAD que cumplen con las normas ICT. En nuestro país, en la construcción de hoteles y otras instalaciones turísticas, se siguen de cerca las normas de los países europeos, por cuanto buena parte de los turistas que nos visitan provienen de estos países. Muchos de los elementos concernientes a la canalización y distribución de señales especificados por las normas ICT, coinciden con los criterios aplicados en Cuba para las edificaciones del sector del turismo (los mayores clientes en el ámbito de diseño de redes CATV). Por tanto los sistemas CATV CAD contenidos en softwares para el diseño de ICT son perfectamente utilizables en el diseño de nuestras redes. 1.5

Presentación de los principales softwares CATV CAD disponibles en el mercado

En los epígrafes siguientes se presentan y describen varios softwares CATV CAD, disponibles en el mercado. Estos programas se han agrupado según algunas características que han sido abordadas anteriormente. Las descripciones realizadas son el fruto de la consulta de la documentación disponible de cada uno de estos programas y también, en no pocos casos, de la instalación y prueba de estas aplicaciones, en sus versiones demostrativas o con licencias temporales gestionadas con fines académicos. El estudio sobre los softwares CATV CAD existentes fue bastante extenso, mas por cuestiones lógicas, no se pueden incluir aquí descripciones de todos los programas encontrados. Con el objetivo de brindar la mayor cantidad de información posible sobre el tema, se elaboró la tabla 1.2, situada en el Anexo II, que contiene datos sobre los programas descritos a continuación más otros hallados que también incluyen opciones para el diseño de redes CATV.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

1.5.1

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Aplicaciones modulares y dependientes de AutoCAD

Entre la gran variedad de sistemas CATV CAD existentes en el mercado, la más simple y limitada en funciones es quizá el programa llamado EGCATV de la agrupación japonesa CADWEB. Esta sencilla aplicación agrega una librería de símbolos gráficos de dispositivos de televisión por cable a una instalación existente de AutoCAD en el equipo host. Es decir es completamente dependiente de AutoCAD y solo facilita lo referente al dibujado de la red. TV Designer, es otra aplicación sencilla y limitada en funciones. En su versión 3.0, permite el cálculo de redes de distribución de televisión colocando multitud de elementos en forma de esquema. Calcula ciertas características como atenuación en tramos de coaxial, y muestra un reporte tabulado con los resultados que obtiene. En versiones posteriores como la 5.0, desarrolladas por la compañía rusa DiTel, incorpora nuevas funciones y mejora las posibilidades de dibujo, pero en lugar de de AutoCAD, depende de Microsoft Office Visio. El programa llamado Cable Telvision Design Program (CATV CAD) creado por GEN Enterprises Ltd., actualmente es propiedad de la compañía canadiense Signet Engineering Ltd. Es ofertado con el propósito de diseño de redes CATV a gran escala, aunque también puede emplearse para sistemas más pequeños y planeación dentro de un edificio. Propone para el diseño el uso de diagramas en bloque, a cada bloque se le asigna una función de un dispositivo típico: cable, amplificador, tap… permite realizar cálculos muy completos de características de la red incluidos C/N, CTB. A los bloques del esquema, se les puede asignar datos comerciales y de precio, lo que luego permite calcular costos y exportar los resultados a una hoja de cálculo o tabla electrónica. Posee una vista en modo mapa para trazar los bloques del esquema y las rutas del cable troncal. Este programa es una aplicación basada en el sistema operativo Windows (3.1, NT, ´95) y aprovecha las características de botones, checkboxes y listas desplegables para hacer más cómodo el trabajo [22]. El programa permite al usuario realizar un diseño tipo “backwards”, desde los puntos de terminación de red, hacia el inicio, utilizando para los cálculos dos frecuencias seleccionables. También permite el diseño “forward” desde el punto de inicio del sistema

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hacia el final, empleando tres frecuencias especificadas por el usuario. Éste programa también puede ser usado para hacer diseños con fibra óptica. El nombre del módulo de diseño es DESIGN.EXE. Posee la opción de vincularse a AutoCAD, con lo cual permite al diseñador cargar en este, símbolos comunes de dispositivos CATV; para luego dibujar, identificar tipos de cable, distancia entre dispositivos, identificar taps con sus niveles de salida e indicar niveles predeterminados en algunas tomas de usuario. Un módulo de ayuda para realizar cálculos de alimentación es presentado con el nombre de PWRDES.EXE, también utiliza Excel para ayudar en este proceso. El módulo DESIGN.EXE utiliza ficheros con información sobre equipos que pueden ser producidos y editados por el usuario, el módulo que permite esto se denomina CABEDIT.EXE. El sistema de programas de la compañía estadounidense Lode Data Corporation, incluye cuatro módulos: Design Assistant (Asistente de Diseño), Drafting Assistant(Asistente de Dibujo), Performance Calculation (Cálculos de Rendimiento) y Design Assistant Viewer (Visor del Asistente de Diseño). El módulo principal: Asistente de Diseño es un sistema de Ingeniería Asistido por Computadora para el diseño y optimización de redes de coaxial de banda ancha [23]. La aplicación Asistente de Diseño personaliza AutoCAD para convertirlo en una poderosa herramienta de mapas para instalaciones de cable. El módulo “Cálculos de Rendimiento” es una herramienta sencilla y fácil de usar para calcular las distorsiones en el sistema (C/N, CTB, CSO y XMOD). Además incluye una potente opción: permite al usuario crear una base de datos que contiene los datos de rendimiento de los amplificadores que emplea en sus diseños. Todas las bases de datos son manejadas por software de Oracle. La característica más atractiva de este sistema CATV CAD, es que todo lo contenido en el módulo principal es completamente modificable por el usuario, esto es: se pueden usar bloques personalizados, varios tipos de línea, capas de dibujo y factores de escala. Todas estas modificaciones se pueden salvar de un proyecto a otro. Lo cual es muy conveniente si se trabaja en equipo. Lode Data Corporation se encarga de comercializar los diferentes módulos de su sistema CATV CAD por separado. La suite completa tiene un costo aproximado de 10950 dólares.

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1.5.2

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Aplicaciones stand-alone

La compañía Communication Distribution Solutions GmbH, con sede en Munich, Alemania comercializa varios sistemas CAD bajo la marca AND Advanced Network Design. Uno de estos softwares es el AND FibreCoax, que facilita la documentación, planeamiento y servicio de soporte para redes HFC. El programa brinda información detallada sobre todos los componentes desplegados o desplegar en el diseño de la red, incluyendo sus propiedades, esquemas de rendimiento esperado y geo-referencia [24]. Las redes pueden ser fácilmente dibujadas sobre mapas geográficos utilizando formatos de raster o vectoriales, con las extensiones bien conocidas para AutoCAD: DXF o DWG. AND FibreCoax calcula de forma automatizada, los niveles a la salida de amplificadores, puntos de conexión y tomas de usuario. Estima los niveles de las fuentes para los dispositivos que requieren alimentación remota. Calcula el rendimiento de la red, de acuerdo con los parámetros CTB, CSO, C/N, MER (Modulation Error Rate), C/I (Carrier to interference) and BER; es capaz de representar gráficamente estos parámetros en el dominio de la frecuencia. También calcula niveles y distorsiones en los escenarios con fibra óptica. Este programa presenta una gran facilidad en su interfaz para configurar los parámetros de los amplificadores, que luego se emplean en los cálculos. Los resultados son presentados en forma tabulada y con gráficos multicolor. Simula con gran exactitud los amplificadores y varios parámetros del canal de retorno, lo que permite lograr diseños de red muy eficientes en este sentido. Facilita la gestión administrativa del proyecto, pues calcula costos según una lista de materiales generada automáticamente, además adiciona los costos por horas de trabajo empleadas por los instaladores. AND es comercializado en varias versiones que difieren en las funciones que realizan y en el precio. Todos los softwares de la familia AND, están fuertemente protegidos contra pirateo y uso sin licencia, para instalarlos se necesita de un CD de licencia que genera el fabricante y una llave de hardware, esto es, un dispositivo que se conecta vía USB o puerto paralelo, que implementa un identificador único.

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La compañía italiana ProAnt vende un software CATV CAD, que lleva su mismo nombre. El principal atractivo de este programa, es que contiene varias librerías de componentes, con dispositivos de las marcas más conocidas en Europa, además permite que el usuario cree las suyas propias. El criterio de diseño que emplea ProAnt para la red de distribución, es el de asegurar que todas las tomas de usuario deben ser servidas con señales homogéneas que requieran el nivel mínimo posible en la cabecera. El programa es capaz de confrontar el diseño con las normas europeas y decir si lo realizado cumple o no las mismas. ProAnt está disponible en dos versiones: ProAnt Light que tiene un costo de € 280 y ProAnt Professional que vale € 465. El producto está protegido por una llave de hardware, que debe conectarse al puerto de la impresora y solo puede ser empleada en dos computadoras si se quieren conservar las personalizaciones. 1.5.3

Aplicaciones con funciones PDA

RSOFT Design Gorup, ha tenido mucho éxito en los Estados Unidos con su producto Rsoft OptSim. Mediante una solicitud vía e-mail, es posible obtener una versión demo de este software, que permite simular algunos ejemplos de red almacenados en ficheros, pero no permite modificarlos ni guardar los resultados de la simulación. OptSim, según los especialistas de RSoft, es un ambiente intuitivo de modelado y simulación, que soporta el diseño y la evaluación de rendimiento a nivel de transmisión de sistemas de comunicaciones ópticas, incluyendo sistemas analógicos y digitales de CATV. OptSim representa un sistema de comunicaciones como una colección de bloques de modelación o íconos. Cada ícono representa un componente físico o una función en el sistema, como un láser, fibra, o herramienta de medición. Los íconos se conectan entre sí para representar el flujo de señal de un componente a otro. Por ejemplo, la conexión entre icono que representa un láser, con otro que representa la fibra representaría la transmisión de la señal óptica del láser en la fibra. OptSim incluye una colección de parámetros de componentes predefinidos, que están disponibles comercialmente, estos componentes son editables desde una ventana dotada con controles para este fin.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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OptSim ofrece una gran cantidad de tipos de análisis, cuyos resultados pueden mostrarse gráficamente y para posterior procesamiento. En cualquier punto del diagrama diseñado, pueden mostrarse oscilogramas de las señales, diagramas de ojo, representaciones en espectro de frecuencias, mapas de dispersión y potencia. Entre las funciones de postproceso están superposición de gráficos, correlación de gráficos, lectura de datos con cursor, marcadores de picos, evaluación de BER, etc. Entre las potencialidades de diseño fotónico (PDA), OptSim contiene alrededor de 400 modelos de componentes empleados en soluciones ópticas y optoelectrónica. Estos están agrupados por categorías como: generadores de señal, transmisores, fibras y guías de onda, filtros ópticos y multiplexores, amplificadores ópticos. [25] OptSim, es un software que aunque ayuda al diseño de redes, está muy orientado a observar parámetros de las señales y el comportamiento de los dispositivos a través de interfaces gráficas que emulan instrumentos reales de medición como analizadores de espectro. La compañía multinacional VPIsystems, pionera en el mercado de software CAD para sistemas

de

telecomunicaciones,

afirma

que

su

“ambiente

de

diseño”

VPItransmisionMaker es una herramienta PDA, de cuarta generación. Esta afirmación se basa en algunas características de este software como: -

Empleo de Asistentes de Diseño, que capturan tareas comunes de simulación y proveen herramientas de síntesis y verificación automatizada.

-

Scripts en la simulación, lo que permite un detallado control del motor de simulación durante el tiempo de corrida. Estos pueden ser empleados para configurar complejas rutinas de optimización, manipular los resultados y salvarlos o agregarlos a archivos de datos.

-

Proceso de diseño integrado verticalmente, con técnicas de simulación por capas que permiten análisis concurrentes en los diferentes niveles de la red.

-

Capacidad de co-simulación, con la que los especialistas pueden integrar herramientas de terceros, que permitan compartir datos o elementos de simulación, con sus propios modelos (MATLAB/C++/Python) junto a sus librerías de componentes.

-

Extensivas librerías de módulos de fotónica, electrónica y procesamiento de señales. Los componentes de estas librerías son presentados con diferentes niveles de

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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abstracción, desde detallados modelos físicos, cajas-negras hasta modelos de hojas de datos [26]. VPItransmisionMaker

está integrado por varios módulos, el que está directamente

relacionado con el diseño de redes CATV, es el denominado VPItransmisionMaker™ Cable Access. Este contienene un set de herramientas especializadas, para el diseño y análisis de redes de datos sobre cable y redes de CATV en general. Soporta la simulación de tecnologías de acceso analógicas, digitales, mezclas digital-analógica, HFC, DOCSIS y otras enfocadas en la multiplexación de subportadoras. Los efectos de moduladores, emisores láser, realimentación, dispersión en la fibra y otras no linealidades pueden ser incluidos [27]. El prestigio del software de VPIsystem es tal, que están documentadas más de 660 publicaciones científicas, en las que se menciona su empleo. Alrededor de 100 universidades del mundo, se benefician del programa académico que desarrolla la compañía, de modo que sus programas se utilizan para facilitar el aprendizaje de asignaturas y trabajo en laboratorio de muchas carreras de perfil técnico [28]. 1.5.4

Aplicaciones vinculadas a plataformas GIS

SpatialNet™ es una herramienta de diseño de administración que ayuda a los ingenieros a diseñar y administrar redes HFC. Es parte de la plataforma GIS Spatial Suite, desarrollada por la compañía Spatialinfo. El módulo Coaxial Network Design está potenciado para asistir en el diseño de modernas redes HFC que tienen que lidiar con la creciente demanda de ancho de banda para servicios de datos, telefonía video bajo demanda (video-on-demand) y video de alta definición [29]. Entre las principales características del programa se encuentran: -

Perfiles de Diseño, definen combinaciones de equipamiento aceptable para su uso en diferentes esquemas.

-

Herramientas para establecimiento de niveles automáticos, calcula los niveles en el diseño, los compara con una norma o especificaciones del usuario y señala cualquier violación en las reglas de diseño para diferentes frecuencias.

-

Modelado de equipamiento activo: modela amplificadores, cabeceras y nodos con conjuntos de equipos.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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-

Adición de taps con un solo clic, crea y establece el nivel de taps en la vista de mapa.

-

Código de colores de aviso de nivel, colorea el cable o línea con el que se está trabajando en dependencia del nivel de señal que deja el cable.

-

Uso de símbolos gráficos para posicionar equipamiento.

Posee otro módulo denominado Fiber Design, que presenta características específicas para el trabajo con fibra óptica, por ejemplo: -

Modelado de anillos de fibra, lo que incluye designación de circuito primario y de protección.

-

Herramientas para encontrar la ruta óptima entre dos sitios.

-

Soporta el multiplexado por fibras individuales, incluyendo CWDM/DWDM

Bentley COAX®, de la compañía Bentley Systems, es presentada como una robusta herramienta CAD, para el diseño de sistemas RF, específicamente de redes de cable coaxial. Bentley COAX® es compatible y trabaja con otros sistemas como Bentley Fiber y Bentley Inside Plant, para crear modelos de red extremo a extremo [30]. Permite el análisis de redes HFC a cualquier nivel, y asegura una precisa documentación de la red. Este software utiliza la plataforma GIS, Bentley Map, que integra cartografía, ingeniería e inventario (de equipos) en un ambiente de trabajo calificado de altamente productivo [31]. Como módulo de dibujo se utiliza el software MicroStation. La interfaz gráfica de usuario está provista de herramientas para crear especificaciones de equipos, definir parámetros para el diseño y establecer reglas de como se presenta la información. Estas herramientas de Bentley, cuentan en su arquitectura con Oracle Spatial, lo cual indica que todos los elementos geométricos y de dispositivos están almacenados en bases de datos. Bentley COAX, posee posibilidades de cálculo ingenieril entre las que se encuentran: -Análisis en tiempo real de ruido y distorsión. -Cálculo de C/N, CTB, XMOD. Presenta reportes sobre materiales y costo.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

1.5.5

23

Aplicaciones que se rigen por las normas ICT

La compañía española Televés oferta el programa Cast 60 que permite la creación de redes ICT/SMATV y de CATV. Esta aplicación está desarrollada en Delphi, y utiliza bases de datos diseñadas en Microsoft Access, también es capaz de exportar datos hacia Microsoft Excel. Cast 60 posee un asistente automático para el diseño de redes tipo ICT que permite generar esquemas en pocos segundos, sobre todo para edificios de viviendas multifamiliares. Un inconveniente para el usuario, puede resultar que las bases de datos de dispositivos, solo contienen productos comercializados por la propia Televés. Los productos existentes no pueden ser modificados por el usuario, aunque con la adquisición de la versión licenciada del programa, Televés ofrece como servicio gratuito de soporte la actualización periódica de la base de datos, pero solo con los productos de su inventario. En cuanto a facilidades de simulación: el programa calcula y señala instantáneamente atenuaciones y niveles en el esquema de la red. Además es capaz de comprobar la calidad del diseño de acuerdo a los requerimientos del usuario o de normas vigentes en España. También cuenta con un módulo que gestiona lista de materiales y presupuestos. Televés ofrece una versión demo con limitación en algunas funciones, por 60 días. El precio de este software disponible en tiendas on-line es de aproximadamente € 120. FTE Maximal Consulting comercializa su herramienta CICAT fundamentalmente en España. CICAT necesita unos datos indispensables para funcionar, como son el número de viviendas / oficinas / locales, plantas, portales, viviendas en cada planta / portal, situación de recintos de instalaciones (cabeceras y recintos de telecomunicaciones). Una vez introducidos todos los datos en el programa, éste generará los esquemas de canalizaciones. Es posible modificar la estructura de éstas, para adaptarla a las necesidades exactas del edificio. Una vez fijadas las canalizaciones, el programa generará automáticamente esquemas de televisión en función de unas preferencias prefijadas por el usuario. El programa también es capaz de generar un presupuesto completo de toda la instalación, así como generar tablas de niveles totalmente personalizable por el usuario a través de un editor de texto integrado en el programa.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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CICAT también permite realizar mediciones de niveles en cualquier punto de la instalación. Asigna una serie de elementos activos y pasivos por defecto (amplificadores, taps, splitters, etc.) que pueden ser modificados según las necesidades del proyecto [32]. El

proyectista

puede

retocar

los

niveles

de

los

amplificadores.

También puede ajustar el nivel de entrada que llega hasta la cabecera desde la antena. En función del nivel de cabecera, el programa calcula automáticamente todos los niveles de la instalación (mejor y peor toma en los PAU, locales, oficinas, viviendas, etc). La aplicación vincula los cálculos a la plantilla del documento, presentando los datos ordenados en forma de tablas. CICAT cuenta con una función para calcular niveles de C/N e intermodulación. También es posible realizar protocolos de prueba con metros de intensidad de campo de la marca Mediamax, es decir, el programa cuenta con una interfaz para leer las mediciones realizadas en la red con uno de estos instrumentos. Las principales restricciones de este sistema CAD, son: primero su interfaz de dibujo poco amigable, los esquemas no pueden ser dibujados libremente, sino que se generan a partir de reglas, plantillas que utilizan datos de longitud y de área. Luego está la limitante en los dispositivos, solo contiene bases de datos (diseñadas con FoxPro) con productos de FTE Maximal. Procedimientos UNO S.L., es una compañía española que posee gran prestigio por la alta calidad y gran número de prestaciones en la gran gama de software CAD que desarrolla y comercializa. Uno de estos productos, indicado para el diseño de ICT, es ITwin. Este programa compatible con Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008 y Windows 7 en versiones de 32 y 64 bits, incorpora las características de la Interfaz gráfica de Procedimientos-Uno, para permitir el dibujo de entidades simples y complejas, la importación y exportación de dibujos en formato DXF y DWG, la gestión de capas, la gestión de símbolos, la navegación a través de zoom y barras de desplazamiento, los puntos de referencia a entidades, el entramado, etc. Contiene bases de datos con canales terrestres y de satélite, antenas, conmutadores y distribuidores, derivadores, tomas, cables, etc.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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Mediante el programa, es posible diseñar las diferentes instalaciones que componen el proyecto de ICT directamente sobre los planos de planta del edificio, realizando éste el cálculo y dimensionado automático de las mismas. Dispone de una librería de símbolos mediante la cual se dibuja fácilmente el esquema de la instalación. Esta librería está organizada por categorías, y cada categoría define un determinado comportamiento: recinto de instalaciones, registro secundario, registro de terminación de red, registros de paso y tomas de usuario. Es posible definir nuevos símbolos y añadirlos a la librería en cualquier categoría, o bien, eliminar cualquier símbolo existente [33]. Tiene la facilidad de importar un fichero en formato DXF ó DWG, para dibujar la instalación sobre la planta del edificio, o sobre el alzado o croquis. Se trata de insertar en el dibujo los símbolos correspondientes a recintos de instalaciones, registros secundarios, registros de terminación de red, registros de paso, tomas de usuario y demás elementos, y realizar la unión de estos mediante el trazado de líneas y polilíneas, que representan a los tramos de canalización. El programa toma automáticamente la longitud de cada conducción. También puede dibujar directamente un esquema de la instalación. Se trata de insertar en el área de dibujo los símbolos correspondientes, y unirlos mediante líneas ó polilíneas. En este caso, el usuario debe especificar las longitudes a los tramos de canalización. A través de una interfaz amigable basada en cuadros de diálogo, es posible asociar a cada elemento de la instalación los datos necesarios para realizar los cálculos. ITwin permite calcular y estudiar las necesidades de previsión de los elementos necesarios para el sistema de captación, adaptación y distribución de las señales de radiodifusión sonora y televisión, procedentes de emisiones terrenales y satélite; así como establecer las características técnicas que deberán cumplir las infraestructuras comunes de telecomunicaciones destinadas a proporcionar al acceso al servicio de telecomunicaciones por cable. La dificultad que se observa en este programa es que el proceso de cálculo se realiza de forma global, y es completamente automático, pero para completarse requiere que el esquema cumpla con una serie de reglas muy estrictas relacionadas con las disposiciones técnicas definidas para las ICT. En otras palabras, se hace un poco difícil obtener los resultados de los cálculos.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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Procedimientos UNO, comercializa ITwin mediante su tienda on-line llamada “Arqui”, el precio de este sistema CAD es € 388. El software está protegido contra copia mediante la codificación de unos ficheros que ubica en la carpeta del sistema, además para activarlo hay que contar con conexión a Internet o posibilidades de acceso al correo electrónico. Los productos de esta firma, se pueden obtener también, con fines académicos, para estudiantes, bajo “Prelicencias Temporales Académicas”, que permiten utilizar el programa con todas sus funciones durante seis meses. 1.6

Elección del software CATV CAD para su empleo en nuestro país

Telecable (de CIMEX) es una de las pocas empresas nacionales que se dedica al diseño y montaje de redes CATV, sin embargo el número de clientes que requiere estos servicios va en aumento. En nuestro país el montaje de estas redes se concentra fundamentalmente en instalaciones hoteleras y en menor medida en algunos edificios empresariales. La excelencia en los servicios perseguida por los hoteles de la categoría cinco estrellas, ha concedido mayor importancia a la calidad las redes de señales débiles; al tiempo se requiere bajar los costos de las instalaciones en entornos constructivos de expansión horizontal, que normalmente requieren más materiales. Por lo tanto, es válido afirmar que, para las redes CATV como en cualquier otro sistema de telecomunicaciones, el software juega un papel importante en el diseño, para disponer de servicios de alta calidad en plazos y costes razonables [34]. En epígrafes anteriores se ha realizado el estudio de herramientas de software líderes para el diseño, aplicadas tanto en la industria como en las universidades. Pero para seleccionar una herramienta entre las descritas, es necesario tener en cuenta los requerimientos y necesidades de los suministradores, diseñadores y operadores de las redes de CATV [34]. Dichos roles son desempeñados, en el caso de nuestro territorio, por los especialistas de Telecable Internacional. Estos profesionales, en sus tareas de diseño utilizan, para dibujar los planos el conocido software AutoCAD. Para los cálculos introducen en una hoja de Microsoft Excel los modelos de los dispositivos (cables, amplificadores, derivadores) y luego tomando puntos

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

27

de referencia según los dibujos, escriben las fórmulas para obtener los valores de señal y atenuación en cada lugar. Este método, cuya validez ha sido probada en la práctica [35], tiene ciertos inconvenientes como: -Dependencia de dos softwares que no tienen vínculo directo, para realizar tareas conjuntas de forma automatizada (exportación). -Los errores en los cálculos se propagan con facilidad. Su detección y corrección dependen enteramente de la pericia del diseñador. -Aún con las ventajas del uso de la hoja electrónica, es necesario gran trabajo mecanográfico para la introducción de los datos. Ante la propuesta de la introducción de un software CAD para el diseño de redes CATV, conscientes de la mejora que esto representa, los ingenieros de Telecable plantearon ciertos requerimientos: - El software debe presentar una interfaz amigable para el dibujo, de ser posible semejante o compatible con AutoCAD. - Debe manejar una base de datos que contenga las descripciones y propiedades fundamentales de los dispositivos que se comercializan y emplean en el diseño (al menos de los dispositivos eléctricos) - Debe ser capaz de calcular de forma instantánea atenuaciones y/o niveles de señal en cualquier punto de la red. - Posibilidad de generar el listado de materiales de la instalación y estimar precio.

Otros aspectos importantes para la elección del software son: - Presencia y costo en el mercado. - Sistema de unidades de medida que emplea. - Estándares de calidad por los que se rige.

CAPÍTULO 1. SOFTWARE CAD PARA EL DISEÑO DE CATV…

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La mejor manera de contar con una herramienta que cumpla todos estos requerimientos, es la de desarrollar el software desde los cimientos, lo cual garantizaría además, la independencia tecnológica. Pero la experiencia adquirida con el estudio previo de las softwares existentes, indica que esto requiere ciertos recursos materiales: computadoras, plataformas de programación licenciadas, instrumentos de medición para pruebas. También en cuanto a recursos humanos: un equipo de personas (mínimo dos) que posean entrenamiento en varios lenguajes de programación, sistemas de bases de datos, conocimientos de software libre (para la independencia tecnológica); conocimientos sobre sistemas de telecomunicaciones y que tengan experiencia con equipos y componentes empleados en las redes de cable. Además debe disponerse de tiempo, un ejemplo valioso en este sentido, es del de Ondrej HÁLA, de la universidad Tecnológica de Brno (República Checa), que desarrolló un software para el diseño de CATV y optimización del Plan de Frecuencias [7]. HÁLA, recibió ayuda financiera para los recursos materiales y realizó el software en el período de su doctorado. Una vía alternativa para dotar a los especialistas de Telecable, con una herramienta CATV CAD, es seleccionar un software que cumpla parcialmente con los requisitos planteados y que posteriormente sea factible de optimizar y probar en los restantes. De acuerdo con lo anteriormente planteado, el autor considera seleccionar el programa Cast 60 de Televés, que cumple con gran número de las exigencias mencionadas y que por su estructura es factible de optimizar en otros aspectos adicionales importantes para el trabajo de los especialistas de Telecable.

CAPÍTULO 2. PRESENTACIÓN, OPTIMIZACIÓN Y PRUEBA DEL SOFTWARE CAST 60

29

CAPÍTULO 2. Presentación, optimización y prueba del Software

Cast 60

2.1

Descripción estructural y funcional general del programa

El software Cast 60 de la compañía española Televés, se ha ideado con el objetivo de planificar la instalación de redes ICT/CATV/SMATV y de calcular los niveles de señal en cualquier punto. La única condición es que para el diseño solo podrán emplearse productos de Televés, debidamente detallados y organizados en una base de datos. Cast 60 es una aplicación para Windows 98/NT/2000/XP, funciona en Windows 7 en modo compatibilidad, pero presenta algunas dificultades para la visualización. Los requerimientos de hardware recomendados son: ·

PC con procesador Intel Pentium IV o superior.

·

256 Mb RAM

·

CD-ROM 12x

·

22 MB libres en el HD.

·

Windows 2000/XP.

·

Monitor con resolución mínima 1024x768

La versión de evaluación del programa se distribuye libremente en el sitio web de Televés. La instalación transcurre como la de cualquier programa para Windows, la única opción a elegir es la del directorio donde se alojarán los archivos. Antes de finalizar la instalación se solicita la instalación o actualización del componente BDE “Borland Database Engine”, este es necesario para la interacción del Cast 60 con sus bases de datos diseñadas con Microsoft Access, es típico su uso en aplicaciones desarrolladas con el lenguaje Delphi, BDE actúa como driver para la conexión con la base de datos. Por lo tanto es imprescindible permitir la instalación de este componente, a menos que se tenga la seguridad de que ha sido previamente grabado.

CAPÍTULO 2. PRESENTACIÓN, OPTIMIZACIÓN Y PRUEBA DEL SOFTWARE CAST 60

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El proceso de instalación culmina en menos de 3 minutos, sitúa los accesos directos y escribe una serie de claves en el registro de Windows. Estas claves están situadas dentro del registro en la ruta: [HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Televes], son accesibles a través de la aplicación de Windows: Editor del Registro (regedit.exe), normalmente el usuario, no debe modificar la información contenida en ellas. Cast utiliza estas claves, entre otras cosas: para comprobar la integridad de sus archivos, determinar el tiempo de uso de la aplicación (la versión de evaluación caduca en tres meses), fijar las personalizaciones del usuario etc. Es necesario reiniciar el equipo para completar el proceso de instalación. Por defecto los archivos del programa se sitúan en: C:\Archivos de Programa\Televes\Cast30 Fácilmente se distinguen entre los 27 elementos de la carpeta (más una sub-carpeta), dos ejecutables: cast30.exe, que es la aplicación principal de diseño, y presupuesto.exe que es el módulo para generar listado de materiales y calcular los costes de instalación. El nombre cast30, responde a la versión inicial del programa, que sufrió muy pocas modificaciones hasta convertirse en el Cast60, quizá por el éxito en el mercado hubo algo de prisa por comercializar la nueva versión. Esto se nota también en los archivos de ayuda, que siempre se refieren al cast30 y las imágenes que contienen muestran una interfaz algo diferente a la del Cast60. Eso explica también que el Cast60 venga con un archivo PDF, denominado “AyudaCast60_Soft_ESP”, que en su página de presentación contiene el título: “Manual del Cast 60”. Al ejecutar el cast30.exe por primera vez, este comprueba la configuración regional y de idioma del equipo, escribe los datos en el fichero cast30.ini, y en lo adelante siempre lee dicha configuración de este fichero. Otra comprobación que hace el programa en cada arranque es la de la integridad del archivo canales.dat, este contiene textos de una manera bien estructurada, se trata de una parte de la tabla de canales CCIR del estándar B/G [36]. Los canales y sus frecuencias listadas allí son utilizados por el programa para realizar los cálculos. El archivo de la base de datos, denominado Cast60.mdb, es también verificado en cada ejecución de cast30.exe, se verifica el tamaño y la estructura del archivo, también se coteja la versión, pues el programa (licenciado) permite la actualización de la base de datos. Hay

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que tener en cuenta que Televés es una empresa productora de equipamiento y constantemente actualiza su oferta, entonces libera por Internet, catálogos y nuevas versiones de la base de datos, la versión se coteja con una clave del registro y con el archivo producto.ini. Si alguno de los ficheros antes mencionados presenta algún tipo de problema, esto es, no pasó las verificaciones iniciales, el programa presenta el mensaje: “La instalación del Programa ha sido corrompida, debe reinstalar el producto para solucionarlo”; inmediatamente se interrumpe la ejecución del programa y no queda más que hacer lo que recomienda el mensaje. La aplicación de presupuestos (presupuesto.exe), puede ejecutarse de conjunto con el cast30.exe e interactúa con esta, o bien puede invocarse por separado. Este módulo realiza en el inicio comprobaciones similares a las descritas anteriormente para la aplicación de diseño. Pero verifica además otras bases de datos denominadas: Presupuesto.mdb y Clientes.mdb, necesarias para su funcionamiento, según se describirá más adelante. 2.1.1

Pantalla Principal

Al arrancar el programa podemos ver la pantalla que aparece en la Figura 2.1 En esta ventana encontramos elementos típicos de programas basados en Windows: Barra de Título, que en este caso muestra también el número de objetos en el dibujo; barra de Menús en los que se accede a la mayoría de las funciones del programa; barra de estado que indica las funciones de los controles según el puntero del ratón se desplaza sobre ellos; barra de herramientas con botones que proporcionan acceso rápido a las opciones más utilizadas del programa. Al centro a la derecha, se encuentra el área de dibujo, en la que por defecto se muestra el símbolo de cabecera de red. A la izquierda se localizan un grupo de botones que conforman las herramientas de dibujo; debajo se observa el Árbol de Productos, en él se encuentran los productos para el diseño (de la base de datos Cast60), organizados por el grupo de la familia, el subgrupo y finalmente por la referencia (número de catálogo de Televés). A la derecha de la barra de herramientas, está situada la barra de cálculo rápido, que indica si el programa está configurado para mostrar atenuaciones o niveles, además posee dos

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listas desplegables para elegir el canal (o la frecuencia) en la que se desea que se realicen los cálculos.

Figura 2.1 Pantalla principal de Cast 60 2.1.2

Menús y funciones

Algunas funciones del menú archivo en el programa Cast60, se explican por sí solas y resultan familiares para cualquier usuario del sistema Windows: Abrir, Cerrar, Salir, Imprimir. Guardar y Guardar Como permiten salvar el trabajo de diseño en un fichero con extensión .rtv, lo que posibilita distinguir los archivos creados con Cast60 (icono propio) y al hacer clic sobre ellos automáticamente inicia el programa. La opción Exportar a Dxf, permite guardar el dibujo en un formato compatible con AutoCad, esto permite al usuario retocar y perfeccionar el diseño, por ejemplo volver a situar los elementos tomando como referencia un plano geográfico situado en otra capa de dibujo de AutoCad. La función Asistente ICT, invoca una pantalla secundaria que ayuda al diseño de redes que deben cumplir las normas de Infraestructuras Comunes de Telecomunicaciones. Paso a paso, se solicitan al usuario datos, que sirven para conformar automáticamente el esquema.

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Una lista de las impresoras instaladas y su configuración básica es posible consultarla en Seleccionar Impresora. El menú edición contiene las conocidas funciones copiar, cortar y pegar, todas referidas a los elementos de diseño colocados en el Área de Dibujo. La opción Datos de Esquema despliega un cuadro de diálogo que solicita al usuario introducir el nombre del objeto de obra y su dirección, estos datos se mostrarán en el cajetín de impresión, que será descrito más adelante. En el menú configuración encontramos la opción Logo de Impresión, esto permite cargar una imagen en formato Mapa de bits (BMP) con el logotipo de la compañía diseñadora, este aparecerá luego en el cajetín de impresión y en otros documentos generados por el programa. En Configuración también encontramos: Selección Tabla Canales, que solo muestra en un sub-menú el nombre de la tabla de canales configurada en el archivo canales.dat, es decir, no hay tal selección solo es una función informativa. La opción Configuración Personalizada despliega una pantalla secundaria con múltiples opciones que luego serán descritas. El menú cálculos en la red permite comprobar el nivel de calidad, como también realizar las comprobaciones en cada una de las tomas de usuario colocadas en el diseño. Posee dos menús secundarios, el primero es Niveles en toma para todas las bandas, que tiene las funciones: Buscar la Mejor Toma, Buscar la peor Toma, que según sea el caso resaltan en el dibujo con un entramado de líneas la toma en cuestión y Mostrar la tabla de niveles, que expone una lista con todas las atenuaciones o niveles en tomas por bandas. El segundo menú secundario es Comprobar el nivel de calidad, que tiene las funciones: Comprobar según normas ICT, que devuelve al usuario mensajes con la evaluación del diseño y Comprobación para usuarios avanzados, que muestra una pantalla auxiliar cuyo uso será explicado luego. La única función del menú presupuestos es la de abrir el programa dedicado a la gestión de materiales y costes.

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El menú ventana funciona igual que en otras aplicaciones para Windows: permite alternar entre las ventanas que contienen esquemas de dibujos. El menú Ayuda tiene dos opciones que llaman los documentos “PDF” relacionados a continuación: -

Guía rápida del Cast60

-

Manual del Cast60

Otras dos opciones invocan al navegador web a visitar páginas de soporte en Internet de Televés y finalmente la función Acerca de, que muestra los créditos del programa e información sobre la versión. La barra de herramientas posee una serie de botones para agilizar el trabajo, varias de estas funciones aparecen en los menús y ya han sido abordadas, las restantes conviene listarlas a continuación: -

Botón lápiz: refresca el área de dibujo y redibuja el esquema, útil cuando se trabaja con esquemas de red en los que hay que mover los elementos o en los que existen muchos dispositivos del mismo tipo.

-

Botón conexiones: comprueba las conexiones e indica cuales elementos del dibujo están desconectados.

-

Botón Regla: activa y desactiva las guías del borde del área de dibujo, útil como referencia para posicionar los elementos.

-

Botón puntero: activa o desactiva la función cursor de precisión, esto agrega dos líneas ortogonales al puntero del ratón, útil para posicionar elementos al detalle.

La barra de herramientas de dibujo reúne las siguientes funciones: -

Botón T: Agrega una etiqueta o cuadro para introducir texto en el esquema que se dibuja. Pueden cambiarse el color y tamaño de la letra, la etiqueta se puede mover arrastrando con el ratón.

-

Botón rotar: Permite rotar los dispositivos, con excepción de los amplificadores.

-

Botón seleccionar: permite seleccionar uno o varios dispositivos para moverlos, esta función puede lograrse también presionando la tecla Esc.

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-

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Botón Lupa: permite ajustar el zoom del área de dibujo, con clic derecho se aleja, con clic izquierdo se acerca, esto puede hacerse también con las teclas Av. Página, Re. Página.

-

Botón “1:1”: devuelve al área de dibujo la escala original, desactiva el zoom.

-

Botón Cruz de Arrastre: permite desplazar el área de dibujo rápidamente arrastrando con el ratón, el efecto es mover las barras de desplazamiento horizontal y vertical al mismo tiempo.

De la barra de cálculo rápido solo queda señalar, que al seleccionar en ella el modo “frecuencias”, deben introducirse manualmente las dos frecuencias de cálculo. Seleccionado el modo “canal”, solo es necesario escogerlos de una lista. Dibujar en el Cast60 es muy sencillo, por lo general solo basta usar el mouse, primero se da clic sobre el dispositivo deseado en el Árbol de Productos, luego se da clic sobre el Área de dibujo donde se quiere posicionar. Los dispositivos tienen conectores de entrada y conectores de salida, el programa no permite bucles o lazos, solo deben unirse con cables, conectores de salida de un dispositivo con los de entrada de otros. Los tipos de cable están disponibles en el Árbol de Productos y a los efectos del dibujo son líneas continuas con diferentes colores, estas líneas se posicionan haciendo clic sobre los conectores, cuando dos puntos quedan unidos el programa pregunta por la longitud (en metros) del cable. Al colocar los dispositivos en el dibujo, estos muestran una serie de datos. El dato más común es el número de referencia; en el caso de los cables, lo que se muestra es la longitud introducida. Los dispositivos de distribución muestran atenuaciones o niveles a la entrada, según sea el caso, estos están calculados de acuerdo a la frecuencia o canal (primero y segundo) especificados en la barra de cálculo rápido. Los amplificadores muestran además, datos de ganancia y ecualización en diferentes bandas de trabajo. Las figuras siguientes ofrecen más detalles sobre los datos que muestran los productos.

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Figura 2.2 Datos que muestran los dispositivos de distribución

Figura 2.3 Datos que muestran los amplificadores

2.1.3

Pantallas Secundarias

Algunas de las opciones en los menús tratadas anteriormente “llaman” a pantallas o ventanas secundarias del programa, las que tienen múltiples funciones, para la interacción con el usuario, para incidir en los cálculos y en como se presenta la información. La función Imprimir, invoca la ventana “Vista Preliminar de Impresión”, en ella se visualiza el esquema dibujado a escala sobre el papel para la que está configurada la impresora seleccionada. Es posible mediante sus controles cambiar el tipo y tamaño de fuente, cambiar la escala de impresión, cotejar los datos del cajetín entre otras. La opción Configuración Personalizada, conduce a la ventana que lleva el mismo nombre. Esta ventana está dividida en cuatro secciones cuyas funciones se listan:

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-

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Visualización: Activando las casillas correspondientes se visualizan en los esquemas abiertos los siguientes datos: - Valores de cálculo rápido. - Longitud de los cables - Cálculo de atenuaciones o niveles - Número de toma/caja de paso - Cajetín de impresión

-

Tipos de red: Selecciona el modo de trabajo del programa: Redes ICT o Redes SCATV/SMATV. La selección se muestra siempre encima del Árbol de Productos e incide en el contenido de este. Es necesario reiniciar el programa cuando se cambia esta opción.

-

Colores: Es posible seleccionar el color con que se presentan los datos en los dispositivos de distribución y amplificadores, así como los clores para cada tipo de cable.

-

Asistente ICT: Modifica los valores que por defecto utiliza el asistente para crear un esquema en cuanto a: referencias preferidas, número de portales y de tomas.

El programa no permite salvar estas personalizaciones, es decir, si se desinstala el programa, las preferencias se pierden, tampoco existe una opción que posibilite trasladar estas configuraciones de una computadora a otra, esto hace engorroso el mantenimiento del programa, así como las posibilidades de traslado y de colaboración entre varios usuarios. El símbolo de Cabecera aparece siempre en el área de dibujo, al hacer doble clic sobre él, aparece la ventana secundaria Gestión de Cabeceras. En la parte izquierda de esta ventana aparece la tabla de canales disponibles (por defecto CCIR B/G) y en la parte derecha el usuario deberá situar los canales a distribuir en su esquema. Además de los canales en la tabla el usuario puede agregar canales personalizados, pero esto carece de utilidad para los cálculos y solo servirá como un elemento informativo. La inutilidad para el cálculo de los canales personalizados y la tabla de canales impuesta por defecto constituyen una gran limitación del programa, que podrá resolverse mediante optimización.

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El usuario debe introducir también, el máximo y mínimo nivel que puede dar la cabecera. Para ello, el instalador-diseñador debe tener una idea del conjunto de equipos para indicarle al programa los valores de nivel adecuados. Es mucho mejor si estos valores pueden ser obtenidos directamente mediante mediciones en la cabecera real conformada. Cast 60 utiliza estos valores para realizar los cálculos comprobar el nivel de calidad de la red, ya que buscará al menos un nivel de salida capaz de satisfacer dichos niveles de calidad. Por todo esto es importante que los valores introducidos se acerquen en lo posible a los valores reales. En un recuadro en la parte superior de la ventana se indica la toma que tiene mayor diferencia de atenuación (planicidad), tanto para la banda de UHF-VHF como para la banda de FI, es decir, el programa hace esta comprobación cada vez que se utiliza esta ventana de Gestión de Cabeceras. Otros botones de esta ventana tienen funciones que resultan sencillas de entender por el usuario: Imprimir, Exportar, Terminar… Mostrar la Tabla de Niveles, opción situada en un sub-menú de Cálculos en la Red, despliega una ventana con los datos de atenuaciones o niveles máximos y mínimos de los conectores macho y hembra de todas las tomas del esquema. Si tenemos seleccionada la opción Niveles, sólo veremos los niveles en toma de las bandas en las que tenemos señal a distribuir. Se puede localizar una toma en el esquema con solo pulsar “un clic” en las filas que corresponden a dicha toma. También, al pulsar un clic en una toma del esquema, automáticamente se la muestra en la tabla de tomas. Con estos procedimientos es posible inmediatamente identificar las tomas del esquema con las de la tabla. Ya que no tiene sentido el cálculo en todas las frecuencias, y que el comportamiento de los distintos productos varía según las bandas donde trabajan, para realizar los cálculos Cast toma muestras de los valores de atenuación y nivel en un grupo determinado de frecuencias, que encabezan las columnas de la tabla de niveles (ver Tabla 2.1).

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Tabla 2.1 Frecuencias donde Cast 60 realiza los cálculos Canal (Estándar

Canal (distribución

B/G CCIR)

CATV STD)

55.25

3

2

FM

99

-

A-4

BS_b

120

S3

BIII_1

175.25

5

7

BIII_2

224.25

12

K (24)

DAB

210

10

12/13 (guarda)

BIV

471.25

21

CCC (65)

BIV_BV

607.25

38

ZZZ (88)

BV

855.25

69

134

FI_1

950

FI_2

1350

FI_3

1750

FI_4

2150

Denominación

Frecuencia (MHz)

BI

A-1 / A (guarda 99 y 14)

Otra pantalla secundaria importante es la que aparece cuando se da clic en la opción Comprobación para usuarios Avanzados del sub-menú Comprobar el Nivel de Calidad (Figura 2.4). A la derecha en esta ventana aparecen una serie de recomendaciones sobre los niveles que debe tener la señal en diferentes casos. El objetivo fundamental de esta ventana es que el usuario defina las comprobaciones y sus niveles para verificar su diseño.

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Figura 2.4 Pantalla para la comprobación de niveles de calidad Una vez definidos los valores y los servicios a comprobar, es necesario pulsar en el botón “Comprobar” para que Cast 60 realice las siguientes comprobaciones: 1.

Comprobará con los valores máximo y mínimo de la cabecera si los "Niveles de

calidad en toma" se cumplen. Si se incumplen lo indicará mostrando el tipo de señal, por ejemplo: "No cumple el requisito: TV Analógica AM/PAL VHF” (con los niveles max. y min. que da la cabecera). 2.

Comprobará la planicidad con las atenuaciones de cada toma. Si incumple, por

ejemplo en VHF-UHF, mostrará el mensaje: "No cumple el requisito: Respuesta amplitud/frecuencia (planicidad) en VHF-UHF (por Atenuaciones)". 3.

Si existen canales en la cabecera, comprobará con el nivel de cada canal los "Niveles

de calidad en toma". Si se incumplen lo indicará mostrando el tipo de señal, por ejemplo: "No cumple el requisito: TV Analógica AM/PAL VHF (por niveles de canal)" y además mostrará todos los datos del canal. 4.

Si existen canales en la cabecera, comprobará la planicidad con los niveles de los

canales en cada toma. Si incumple, por ejemplo en VHF-UHF mostrará el mensaje: "No

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cumple el requisito: Respuesta amplitud/frecuencia (planicidad) en VHF-UHF (por niveles de canal)". Una vez que se comprueben los niveles de calidad, el programa le informará si todas las tomas cumplen o no los requerimientos exigidos. En el caso de que no se cumplan se muestra en pantalla una lista de tomas, detallando los requerimientos que no se cumplen. De la misma forma que en la Tabla de Atenuaciones/Niveles en toma, pulsando sobre la toma en la tabla la localizará automáticamente en el esquema. 2.1.4

Aplicación de Presupuestos

El módulo de presupuestos de Cast 60, es una herramienta complementaria al módulo de dibujo y su finalidad es apoyar al técnico en las labores de creación y gestión de presupuestos. Se pueden generar presupuestos de dos formas distintas: ·

Generar un presupuesto a partir de un esquema. Es un presupuesto generado de forma

automática a partir de un esquema hecho en el Cast 60. ·

Generar un nuevo presupuesto manualmente. Es un presupuesto generado desde cero,

introduciendo todos los elementos en el presupuesto de forma manual. La aplicación se opera fundamentalmente desde varios menús cuyos aspectos fundamentales serán descritos a continuación. En el menú Edición de Presupuestos encontramos las opciones Nuevo Presupuesto (opción Manual) y Generar Presupuesto (opción automática), también está la opción de abrir un archivo de presupuesto anteriormente generado, estos archivos tienen extensión “.prc”. El menú clientes presenta las opciones: Nuevo, Modificar, Borrar, todas referidas a la gestión de los datos de los clientes, esta información se almacena en una base de datos de Microsoft Access, en la carpeta del programa. El archivo se denomina Clientes.mdb. El menú instaladores es similar al de clientes, pero por supuesto, la información que se maneja es la del personal de la empresa ejecutora. Esto es útil para tener controlada la fuerza de trabajo y agregar ciertos detalles de mano de obra del presupuesto. La información se almacena en una base de datos denominada Instalaladores.mdb.

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El menú configuración está destinado para gestionar el símbolo de moneda, al hacer clic en esta opción, se le permite al usuario elegir una imagen o un texto como símbolo monetario. El menú Ayuda orienta hacia sitios en Internet o despliega un archivo PDF denominado “Ayuda de Gestión de presupuestos del Cast 60”. Cualquiera que sea el método utilizado para generar el presupuesto (manual o automatizado a partir de esquema), el usuario tendrá siempre que revisar los detalles. Para ello la aplicación de presupuestos muestra cinco fichas que contienen las cuestiones principales. La primera ficha es Datos Cliente, en ella se muestra un listado de los clientes que han sido almacenados en la base de datos previamente (Menú Clientes), sólo deberá seleccionarse mediante “un clic” al que corresponde el presupuesto que se elabora. La segunda ficha Datos Instalador es similar a la anterior, pero con los datos referidos a los técnicos que trabajan en la obra. En la tercera ficha, Datos Generales, el usuario debe introducir una serie de datos: Fecha, Tarifa, Impuesto, estado del trabajo, logotipo de la empresa y finalmente cuestiones de mano de obra: descripción de la tarea, horas de trabajo y su precio. La cuarta ficha Datos Producto, en caso de haberse generado el presupuesto a partir de un esquema, ya contendrá los materiales requeridos y sus cantidades, solo habrá que ajustarles el precio, también existe la posibilidad de añadir otros productos. Debe quedar claro que los productos que aparecen en el presupuesto, son los contenidos en las bases de datos Cast.mdb y Presupuesto.mdb, aunque hay una opción para añadir productos externos, es decir, insumos que no son de Televés y no se encuentran en las bases de datos. Por tanto para la generación automática de presupuestos, el programa utiliza el número de referencia de cada producto que constituye la clave principal en las bases de datos. La ficha datos productos, ofrece dos facilidades para añadir artículos de Televés, estás son los botones: Por lista de productos, que muestra una tabla de los productos según sus descripciones y Por referencia, que permite introducir el número de referencia para ubicar rápidamente el producto. Estas facilidades deberán ser explotadas por el usuario, sobre todo, el caso de generar el presupuesto manualmente.

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Es oportuno señalar, que los productos de Televés, contenidos en las bases de datos, vienen con una tarifa que el programa no permite modificar, esto funciona como un precio de costo de venta al por mayor por parte de Televés. El usuario solo puede fijar el precio adicionando un por ciento a la tarifa (Columna Ajuste %). Esto resulta un inconveniente para el trabajo con la aplicación de presupuestos. La última ficha para el trabajo con presupuestos es Resumen, en ella se muestran los totales por concepto y el total general. A la izquierda aparece un panel denominado Novedades de Televés, este panel se activa mediante un cuadro de selección situado debajo, en él se muestran ofertas y novedades de Televés, siempre que la computadora esté conectada a Internet. Al finalizar, el usuario podrá guardar, exportar o imprimir el presupuesto. 2.2

Optimización del software Cast 60

Las descripciones anteriores sobre el programa Cast 60 y su utilización, además de su utilidad didáctica, han permitido identificar ciertos inconvenientes para el empleo del programa por los especialistas de Telecable Internacional. En lo adelante se expondrán algunas soluciones a estos problemas, lo cual constituye el proceso de optimización del referido software CAD. 2.2.1

Tablas de canales para el cálculo rápido

Se ha señalado anteriormente el inconveniente de la tabla de canales para el cálculo rápido. Este quedó resuelto mediante la optimización, que consistió en la edición del archivo canales.dat. En este archivo se observa la extensión .dat, que es muy utilizada por aplicaciones para Windows, por ejemplo para ficheros de video, o de configuración en programas como OrCad. Es posible que en un ambiente de sistema operativo donde se encuentre algún programa que tenga registrada dicha extensión .dat, el archivo canales.dat tenga un icono coligado a ese programa y la función abrir (con doble clic o enter) asociada a esa aplicación. Pero intentar abrirlo con una de estas aplicaciones, por lo general no producirá otra cosa que un mensaje de error por parte de la aplicación, o puede suceder que se corrompa el fichero, entonces esto afectaría el arranque del Cast 60.

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Por lo tanto para poder editar este fichero se procedió del siguiente modo: primero se copió a otra carpeta, luego se intentó abrir (con éxito) desde el editor de textos de Windows Notepad.exe (Bloc de notas), también fue posible abrirlo con el visor integrado del programa Total Commander, esto indica que es un fichero de texto. El texto dentro de canales.dat, tiene una estructura que debe respetarse, cualquier alteración de esta estructura, hace el fichero inutilizable y por lo tanto el Cast 60 ni siquiera iniciará. Primeramente se observa un encabezado general: [Inicio] Identificador="Lista de Tablas de Canales" NumeroSecciones=1 Luego otro encabezado secundario: [Tabla 0] Titulo="CATV_STD" Tipo="Canales" NumeroCanales=103 Finalmente aparece la lista de canales, que posee para cada uno esta estructura: Canal(número listado)=(número canal) Frecuencia=(frecuencia en MHz) Frecini=( frecuencia en MHz) Frecfin=( frecuencia en MHz) A manera de experimento, se realizaron cambios en estas líneas de texto, esto arrojó las siguientes conclusiones: - En encabezado general no debe modificarse las líneas: [Inicio] e Identificador. - En línea “NumeroSecciones”, el valor numérico (entero) corresponde a la cantidad de tablas, es decir al número de veces que aparece el encabezado secundario y la lista de canales.

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- En el encabezado secundario la línea [Tabla 0], marca el comienzo de una “tabla” o lista de canales, esta línea podrá aparecer las veces declaradas en la línea “NumeroSecciones” (valor numérico) y con enumeración sucesiva [Tabla 1], [Tabla 2] etc. - La línea Tipo, en los encabezados secundarios, no deberá cambiarse. - La línea “NumeroCanales”, señala la cantidad de canales que contendrá el listado (valor numérico entero) El listado de canales sigue las siguientes reglas: - La primera línea contendrá, manteniendo el texto, el número de lista (que termina según la cantidad señalada en “NumeroCanales”) y después del signo de igualdad el identificador del canal, que puede ser de tipo numérico, o de texto con letras y símbolos. Esta línea no puede aparecer repetida en el mismo listado o tabla. - La línea Frecuencia, contendrá la frecuencia asignada al canal, expresada en MHz, el separador para los KHz es el punto. - Las líneas “Frecini” y “Frecfin” corresponden a las frecuencias inicial y final del canal y su diferencia es el ancho de banda del mismo. Siguiendo todas las pautas anteriores, se confeccionó un archivo canales.dat con 103 canales de la distribución de frecuencias Standard (STD), que es la más empleada en nuestro país. También se confeccionó otro archivo canales.dat que contiene dos tablas: la que trae el programa por defecto más la que contiene los canales de la distribución CATV STD. Ambos ficheros se probaron copiándolos a la carpeta del programa (por separado), y reemplazando el fichero original, las pruebas resultaron satisfactorias, teniendo en cuenta que el programa inició sin problemas y ejecutó cálculos rápidos correctos con los canales CATV STD. En el caso del fichero con dos tablas, ha de señalarse que se puede alternar entre ellas a través del Menú Configuración, opción Selección Tabla Canales.

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Cualquier técnico, respetando lo explicado en esta sección puede elaborar un fichero con un plan de canales o adicionar una tabla o listado a un fichero existente. Esto puede ser útil para realizar planes personalizados o de otras normas. 2.2.2

Respaldo de la personalización y otras configuraciones

Otro aspecto para la optimización del programa Cast 60, es la de brindar la posibilidad de respaldar y restaurar las opciones de Personalización y otras configuraciones. Para resolver esta cuestión se tuvo en cuenta que el Cast 60 almacena, al igual que muchas aplicaciones para Windows, un grupo de datos de configuración en el registro del sistema. El registro de Windows es un depósito de base de datos, que contiene información acerca de la configuración de un equipo [37], así como de los programas que se instalan en él. Es posible ver y cambiar la configuración del registro mediante la herramienta Editor de Registro. Esta herramienta de sistemas, se maneja de forma similar que el explorador de Windows, la diferencia radica en que este maneja carpetas y archivos en unidades de almacenamiento y el Editor de Registro, claves y valores dentro del Registro. Para acceder al Editor de Registro, basta con ir al Menú Inicio de Windows, dar clic en la opción ejecutar (o bien presionar las teclas Windows+R), escribir regedit y presionar enter. En el panel izquierdo de la ventana del Editor de Registro se observa un árbol de carpetas, que son las claves, dentro de estas podemos encontrar otras carpetas denominadas subclaves. Dentro de cualquiera de las carpetas se encuentran archivos denominados entradas de valor (o variables) que contienen información en varios tipos o formatos de datos. Por lo general los programas instalados almacenan sus datos en una sub-clave que lleva el nombre del propio programa o de la compañía productora. En el caso del Cast 60 la ruta dentro del registro es: [HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Televes] Pero dentro de ésta hay varias sub-claves, entonces, mediante la observación de las entradas de valores, se pudo inferir que la denominada Cast30CFGP es la que contiene los datos de personalización y configuración.

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Para confirmar esto es posible cambiar algunas opciones en la ventana Configuración Personalizada del Cast 60 y observar el cambio en los valores dentro de la sub-clave Cast30CFGP. Como la aplicación Regedit.exe, permite exportar y luego importar claves del registro, es posible aprovechar esta posibilidad para guardar y restaurar las preferencias y configuraciones deseadas del software de Televés. Primero es necesario establecer las preferencias mediante la ventana correspondiente en el Cast 60. Luego es posible exportar las configuraciones de la sub-clave del registro hacia un archivo con extensión .reg que servirá para restaurar las preferencias. Siguiendo la anterior metodología, fue creado un archivo denominado Castconfig.reg, con las preferencias de personalización y configuraciones, adecuadas para el trabajo de los ingenieros de Telecable. De modo que luego de una instalación de Cast 60, puedan con dos clics, tener configurado el programa. También los especialistas de CIMEX, pueden utilizar el Editor de Registro de Windows, tomando como referencia lo expuesto en esta sección, para crear otros archivos de respaldo. 2.2.3

Base de datos Cast60.mdb

El principal inconveniente planteado para el empleo del Cast 60, es que solo admite para el trabajo de diseño, utilizar productos de Televés. Para superar este escollo, se tuvo en cuenta que la compañía productora, señala que es posible la actualización de la base de datos de productos. Esta base de datos fue identificada entre los archivos del programa, el nombre del fichero es Cast60.mdb. Por lo tanto la optimización del software Cast 60, implica también la manipulación de esta base de datos para poder incluir de algún modo, los productos que emplea Telecable de CIMEX para diseñar y montar redes de CATV. La base de datos Cast60.mdb contiene 27 tablas, relacionadas entre sí en la mayoría de los casos, por el número de referencia del producto, otras relaciones son por ejemplo la clasificación por tipo de producto o los rangos de frecuencia de trabajo. La tabla principal en esta base de datos es la denominada REFERENCIAS, ella contiene una serie de campos, entre ellos: Referencia, que es de tipo numérico y no admite duplicados, este número identifica inequívocamente a un producto de Televés en catálogos

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y en el programa Cast 60. El campo DESCRIPCIÓN, contiene el nombre comercial del producto junto a algunos datos que lo describen, esta descripción es la que provee el programa Cast 60 en el Árbol de Productos y en el Menú Contextual, que aparece al hacer clic derecho sobre un producto en el esquema. El campo PVP_N es de tipo numérico, contiene el precio o tarifa del producto, es válido aclarar que los números aquí no admiten separador de decimales, ni coma ni punto, el programa Cast 60 cuando lee este dato toma las dos últimas cifras como decimales, es decir 1000, es interpretado como 10 unidades monetarias (pesos), y cero centavos. El campo OBSOLETO, es una caja de selección, es decir, las opciones son verdadero o falso, este determina si el dispositivo referenciado se muestra o no en el Árbol de Productos del programa, en caso de estar seleccionado Falso, el producto no aparece en el árbol, pero es posible encontrarlo a través de la opción del Menú Contextual: Cambio de Referencia. Los restantes campos de la tabla REFERENCIAS, contienen otras informaciones para uso del programa, que no tienen un efecto apreciable por el usuario. Otra tabla de vital importancia en la base de datos Cast60.mdb, es la denominada DESCRIPCIONES. Esta solo tiene dos campos REFERENCIAS, que ya ha sido explicado y DESCRIPCIONES, que no tiene similitud con el de la tabla REFERENCIAS antes descrita, sino que contiene, para cada producto referenciado, una extensa cadena alfanumérica, al parecer constituida por variables que utiliza el programa para determinar el comportamiento del producto en el cálculo y la simulación. Cadenas de similar estructura pueden

observarse

en

el

campo

COMANDOS,

de

la

tabla

denominada

COMANDOS_DIBUJO, en este caso las variables deben determinar el comportamiento del dispositivo en el Área de Dibujo del programa. Es posible modificar la información contenida en la base de datos Cast60.mdb; utilizando Microsoft Office Access pueden cambiarse valores en los campos de las tablas antes descritas y observar el efecto que esto tiene en el funcionamiento del programa Cast 60. Explotando esa posibilidad fue posible arribar a las siguientes conclusiones: -

No es posible introducir un nuevo producto en la base de datos, pues se desconoce como estructurar las cadenas alfanuméricas que determinan su comportamiento dentro del programa.

CAPÍTULO 2. PRESENTACIÓN, OPTIMIZACIÓN Y PRUEBA DEL SOFTWARE CAST 60

-

49

Es posible manipular, dentro de la tabla REFERENCIAS, los campos: DESCRIPCION, PVP_N y OBSOLETO.

Estas conclusiones condujeron a la idea de realizar una guía de referencia cruzada entre los productos de Televés contenidos en la base de datos Cast60.mdb y los productos que utilizan los ingenieros de Telecable para diseñar y montar redes de CATV. Las guías de referencia cruzadas se utilizan ampliamente en la Industria Electrónica. En el mercado existen muchos fabricantes de dispositivos y componentes electrónicos, que ofertan productos con denominaciones y precios diferentes pero que muchas veces tienen las mismas características técnicas y cumplen las mismas normas, de manera que pueden sustituirse unos por otros. Para facilitar la sustitución existen las guías de referencias cruzadas, por ejemplo la guía ECG de Philips o la guía de NTE Inc. que lleva su mismo nombre. Los especialistas de Telecable utilizan en su quehacer, dispositivos de varias marcas, las más comunes, son Pico MACOM y Kathrein. Estas empresas, al igual que Televés, ofrecen catálogos [38-40] y hojas de datos de todos sus productos. Empleando estos documentos fue posible identificar productos similares y confeccionar una guía de referencia cruzada, cuyas tablas aparecen en el Anexo III. Empleando estas tablas y un listado del inventario de Telecable, se procedió a modificar la tabla REFERENCIAS la base de datos Cast60.mdb. De modo que se remplazó la descripción dada por Televés para cada producto por la de su similar correspondiente de las marcas Pico MACOM y Kathrein así como el precio de estás según el inventario de Telecable. En aquellas no incluidas en el Árbol de Productos de Cast 60, fue necesario desmarcar el campo OBSOLETO. De este modo se consiguió optimizar la base de datos, para que el programa Cast 60 permitiera usar en el diseño los dispositivos más comunes empleados por los especialistas de Telecable. Este procedimiento puede repetirse cada vez que se necesite, siempre que se identifique la compatibilidad entre los productos. Es recomendable copiar la base de datos Cast60.mdb, en un directorio aparte y realizar las modificaciones en la copia. Luego abrir la base de

CAPÍTULO 2. PRESENTACIÓN, OPTIMIZACIÓN Y PRUEBA DEL SOFTWARE CAST 60

50

datos en la carpeta del programa y sobrescribir la tabla con aquella modificada en la base de datos copia. Es cierto que no todos los productos empleados por los ingenieros de Telecable, tienen un equivalente con los de Televés disponibles en la base de datos del Cast 60, pero con los identificados es suficiente, por el momento, para cubrir la mayoría de las tareas de diseño que ellos acometen. Es posible también, que nuevas líneas de productos se incorporen a los inventarios de CIMEX, entonces habrá que actualizar la guía de referencia cruzada, contar con las actualizaciones del programa Cast 60 y proceder a modificar la base de datos. 2.2.4

Aplicación agregada para el cálculo

A pesar de que el programa Cast 60, realiza el cálculo de atenuaciones o niveles con gran facilidad, no incluye opciones para calcular otros parámetros importantes en una red de CATV como son: distorsión de segundo orden compuesto (CSO), modulación cruzada entre otros. Para compensar esta carencia, se consideró agregar una aplicación que facilita los cálculos de varios parámetros importantes en el diseño de CATV. La aplicación agregada se denomina “Cálculo Para Teledistribución CATV”, fue desarrollada por un técnico español que la ofrece gratuitamente en su sitio Web [41]. El programa fue desarrollado en Borland C++ y se ejecuta en entorno MS-DOS. La interfaz está basada en un menú de selección y los datos para los cálculos los solicita la aplicación progresivamente. El programa viene con una guía en formato PDF que explica algunos fundamentos de diseño de redes CATV y como utilizar los resultados de los cálculos. Aparecen también en la guía las fórmulas que emplea el programa, las cuales fueron cotejadas con las que se enuncian en el libro “Practical RF System Design” [42]. Debe aclararse que el programa trabaja con las unidades: dBµv, ºC y metros. Las opciones en el menú principal del programa son las que se listan a continuación: - Cálculo de la atenuación de una línea por variación de temperatura. - Cálculo de la plenitud de una cascada de amplificadores. -Cálculo del nivel máximo de entrada de un amplificador. - Cálculo del nivel mínimo de entrada de un amplificador.

CAPÍTULO 2. PRESENTACIÓN, OPTIMIZACIÓN Y PRUEBA DEL SOFTWARE CAST 60

51

- Calculo de nivel de trabajo Línea. - Cálculo de nivel de trabajo Distribución. - Cálculo de la máxima longitud de una línea - Cálculo de telealimentación - Cálculo de la relación señal a ruido. - Cálculo de la intermodulación de 3º orden. - Cálculo de la intermodulación de 2º orden. - Cálculo de la modulación cruzada - Cálculo de la modulación de zumbido. - Cálculo de la intermodulación de 3º orden (norma DIN 45004B) 2.3

Prueba del software, simulación de la red “La Estrella”

Con el objetivo de probar el software optimizado, se procedió a simular un diseño hecho por los especialistas de Telecable, que ya ha sido montado y se encuentra en funcionamiento. Se trata de la red de distribución bidireccional del hotel “La Estrella”, en Cayo Santa María. Para ello los ingenieros de Telecable facilitaron toda la documentación: planos de construcción civil de las canalizaciones, planos monolineales de la red realizados en AutoCad así como la hoja de Microsoft Excel con los cálculos realizados por ellos. Primeramente se procedió a dibujar el esquema del monolineal de la red exterior. Todos los dispositivos necesarios, se encontraban disponibles en el Árbol de Dibujo, en concordancia con el trabajo realizado con la base de datos. Los valores introducidos en la Cabecera, fueron los calculados utilizando Excel por los diseñadores de Telecable. Luego se procedió con el monolineal de la red interior, que básicamente es la red en los bungalows del hotel. Como existen dos tipos de bungalows, se realizaron esquemas en el programa por separado (para cada uno). En este caso los valores introducidos en la Cabecera, fueron los calculados para la salida del amplificador que alimenta al bungalow.

CAPÍTULO 2. PRESENTACIÓN, OPTIMIZACIÓN Y PRUEBA DEL SOFTWARE CAST 60

52

Los esquemas resultantes pueden ser consultados en el Anexo IV. Por experiencias de diseño, los especialistas tratan de que los niveles a la entrada de cada bungalow sean similares. Además ajustan la ganancia de los amplificadores de modo que quede un margen de reserva para futuras correcciones, que previenen el envejecimiento del cable. En el caso de la simulación de los bungalows, fue posible intentar el diseño hacia atrás (backwards), es decir, a partir del diseño con los dispositivos de distribución, obtener los niveles óptimos a la entrada del sistema, con ayuda de la gestión de cabeceras y la opción de cálculo rápido. Debe señalarse, que el símbolo de cabecera en Cast 60, puede utilizarse como punto de referencia para la distribución de señales, en este caso, se empleó como punto de salida del amplificador que alimenta a un bungalow. Otras variantes de simulación, así como los resultados serán discutidos en el Capítulo 3.

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

53

CAPÍTULO 3. Mediciones, análisis y resultados

3.1

Mediciones en los Sistemas de Televisión por Cable

La asistencia y reparación a dispositivos con fallas, es un aspecto importante entre las responsabilidades de un operador de sistemas de distribución por cable, otra tarea primordial es el mantenimiento preventivo, cualquiera de estos trabajos involucra la realización de pruebas de desempeño (proof-of-performance), o mediciones que califiquen y cuantifiquen el comportamiento de la red. Para una completa comprensión de estas mediciones, deben tenerse en cuenta aspectos elementales sobre técnicas de mediciones electrónicas. No importa si la electrónica a considerar es solo una placa de circuito impreso en un amplificador troncal o un sistema de distribución completo, siempre puede considerarse como una “caja negra” con uno o más conectores para acceder. Dos aproximaciones pueden emplearse para determinar como la referida caja negra funciona. Una consiste en monitorear cada uno de los conectores mientras la caja se desempeña en su capacidad normal. Otra, consiste en introducir una señal conocida en uno de los conectores y comparar esta señal con mucha precisión, con la salida en otro conector. El primer procedimiento se denomina análisis de señal. El segundo, como muestra específicamente cuanto el circuito de la caja negra cambia una señal, se denomina análisis de red. Las mediciones electrónicas en general, se dividen en esas dos categorías. Las mediciones de análisis de red, caracterizan el comportamiento de un circuito o sistema con una señal determinada. Las mediciones de análisis de señal, definen a esta sin importar cual es su fuente. Teniendo en cuenta que las mediciones en las redes de CATV, están encaminadas a medir la calidad de la señal, más que a analizar la red; puede decirse que caen en la categoría de análisis de señal. [43]

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

54

Las señales en un sistema de CATV están definidas y especificadas en términos de frecuencia (exactitud de la portadora), nivel (portadoras adyacentes, respuesta de frecuencia del canal y potencia) y ruido (relación portadora ruido). Señales extra en el espectro de CATV son interferencias, en las bajas frecuencias está el hum (zumbido). También están las perturbaciones coherentes como CTB, CSB, y la modulación cruzada (XMOD). La Radiación es la interferencia causada por el sistema CATV con otros sistemas de comunicaciones externos. [43] 3.1.1

Características de los instrumentos

Los analizadores de señal, son los instrumentos recomendados para la instalación, servicio y mantenimiento de las redes de CATV. Entre ellos los más importantes y abarcadores son: el analizador de espectro y el metro de intensidad de campo. Para la realización de mediciones en la red seleccionada, los especialistas de Telecable, procuraron dos instrumentos: un metro de nivel de señal marca Acterna, modelo MS-1200 y un metro analizador de señal marca PICO MACOM modelo PICO-PRO. El instrumento de Acterna, trabaja en el rango de frecuencias de 5 a 890 MHz, con una precisión de +- 10kHz y una resolución de sintonía de 25kHz (a 25ºC). En cuanto a niveles de señal, el instrumento es capaz de medir dentro del rango de -20 a +50 dBmV con una resolución de 0.1dB. Este metro, cuenta con un gran display LCD monocromo, la interfaz es muy sencilla de usar y está basada en iconos. Presenta facilidades como escaneo de un rango de frecuencias, presentación de las portadoras de seis canales adyacentes y establecimiento de parámetros para conformar pruebas de comprobación. El analizador PICO-PRO, domina el rango de frecuencias de 5 a 870MHz, con una precisión de +-10kHz y una resolución de sintonía de 10KHz (25ºC). El instrumento es capaz de medir señales dentro del rango de -35 a +60dBmV con una resolución de 0.1dB, el fabricante asegura una precisión de +-1.5dB. Este analizador cuenta con un display LCD mediano, monocromo, con iluminación trasera, la interfaz está basada en menús de opciones. Además de las funciones generales de un metro de intensidad de campo, este metro incorpora opciones de analizador de espectro. En este modo de análisis, es posible seleccionar el salto de frecuencias entre los valores: 50kHz, 100kHz y 1MHz. Presenta el espectro en un gráfico cuya escala de amplitud es

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

55

regulable. Las opciones de control que brinda son frecuencia central y span. Para la lectura de los datos cuenta con marcadores desplazables que dan la lectura de amplitud y frecuencia de la señal. Este instrumento es capaz de demodular el audio y cuenta con un altavoz para monitorear este. Al igual que el instrumento de Acterna, permite hacer mediciones de la relación portadora ruido (C/N) y de TILT. La información general sobre estos instrumentos, brindada por sus respectivos fabricantes puede consultarse en el Anexo IV. 3.2

Mediciones en la cabecera de CATV de Cayo Santa María

En Cayo Santa María existen actualmente seis hoteles, pero este número crecerá en los próximos años, según las perspectivas del grupo de turismo Gaviota S.A. De ahí que Telecable, haya centralizado la cabecera de las redes de CATV de todos los hoteles, lo cual constituye una ventaja logística que reduce considerablemente los costos. Las mayoría de las señales de televisión son recibidas vía satélite, luego se modulan de acuerdo con el plan de canales CATV estándar (STD), se combinan y se entregan a un equipo que trasforma las señales eléctricas en luminosas (todo esto en la cabecera central), entonces a cada hotel llega un cable de fibra óptica con las señales de televisión. En el caso del Hotel La Estrella, el cable de fibra óptica correspondiente llega hasta el local de Telemática. Allí hay instalado un equipamiento que devuelve las señales eléctricas, estas se entregan a un amplificador que las ingresa a la red de distribución de cable coaxial del hotel. Es decir, que este nodo situado en el local de Telemática, puede considerarse una suerte de cabecera secundaria. Teniendo en cuenta estas características en la topología de la red, se consideró conveniente realizar las siguientes mediciones en la cabecera central: -

Mediciones de nivel de señal de cada canal (portadoras de audio y video), en cada uno de los combinadores, es decir, se midieron los canales por grupos según el combinador.

-

Comprobación del espectro en los combinadores.

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

-

56

Medición del nivel de señal de cada canal, en el último amplificador eléctrico de la cabecera, es decir, el amplificador situado antes de los transmisores ópticos. En este punto ya se encuentran todos los canales a distribuir.

La medición de nivel de portadora de audio y de video de cada canal, así como la comprobación del espectro en cada uno de los combinadores se realizó con el objetivo de verificar en esta etapa del procesamiento de la señal, algunos parámetros como la relación C/N, la planitud (flatnes) del sistema y los niveles entre canales adyacentes en aras de garantizar un grado de calidad conforme a lo establecido en normas como la CENELEC EN 50083-7 o la IEC 60728-1 [3, 5]. Según estas normas la relación C/N debe mantenerse ≥ 46dB. También se explica en estos estándares que un sistema plano es aquel que reproduce perfectamente un perfil de nivel de potencia contra frecuencia, de una señal barrida desde la cabecera. Como es conocido, el cable coaxial, tiende a atenuar las frecuencias más altas, una manera de contrarrestar esta propiedad y mantener la planitud del sistema, es acentuar los niveles de los canales de más altas frecuencias desde la cabecera. Complementando a los establecimientos de planicidad, están las especificaciones sobre el audio y el nivel del canal adyacente, las cuales aseguran que las variadas componentes laterales del espectro complejo del canal no interfieran entre sí. Las reglas fundamentales de estas especificaciones son: -

La diferencia en el nivel de señal entre portadoras de video adyacentes debe mantenerse en el rango de +- 3dB.

-

El nivel de la portadora de audio de un canal debe estar como mínimo, 13dB por debajo del nivel de su portadora de video, de modo que en el peor de los casos (worst case) esté a 10dB por debajo de la portadora de video del canal adyacente.

La medición en el último amplificador eléctrico de la cabecera, se realizó con el objetivo de observar la conformación general de todo los canales que transmite el sistema, a manera de resumen. Para una mejor comprensión del proceso de medición en la cabecera central, se presenta a continuación la tabla 3.1, esta contiene datos sobre los canales y su distribución, tal y como está dispuesto en la cabecera central de Cayo Santa María

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

57

Tabla 3.1 Relación de Canales, Cabecera de CATV de Cayo Santa María Canal Banda

Identificador

Combinador

CATV TV A

14

Cartoon Network (Inglés)

B

15

Cartoon Network (Español)

V

C

16

Telesur

H

D

17

CNN (Inglés)

E

18

VH1

F

19

Ritmo Son Latino

G

20

MTV

H

21

TVA

I

22

CTV

7

7

Cubavisión Internacional

8

8

Cubavisión

9

9

Tele Rebelde

F

10

10

Canal Educativo

(High Band)

11

11

Canal Educativo 2

12

12

Multivisión

13

13

Disney Channel

J

23

TVS

K

24

DWTV

L

25

RAI

M

26

TVE

N

27

BBC

F (Mid Band)

V H

S U P E R

Combinador # 1 Pasivo PICO MACOM PHC-12G

Combinador # 2 Pasivo PICO MACOM PHC-12G

Combinador # 1 Pasivo PICO MACOM PHC-12G

Combinador # 2 Combinador # 3 Activo PICO MACOM

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

H Y P E R

O

28

CCTV1

P

29

CCTV2

Q

30

CCTV3

R

31

HTBA

W

36

Discovery (Español)

AA

37

Discovery (Inglés)

BB

38

ESPN (Español)

CC

39

DD

40

Gol TV

EE

41

TNT

FF

42

TBS

GG

43

HBO

HH

44

HBO

II

45

HBO

JJ

46

HBO

KK

47

Showtime

LL

48

Showtime

MM

49

Audio

58

CHC 16U/550

Combinador # 4 Pasivo PICO MACOM KPL 1-8

En la tabla 3.1, los canales están organizados por frecuencias en orden creciente. Se presenta la denominación de los canales según la distribución CATV STD y la numeración que normalmente muestran los televisores. La columna Combinador, esclarece cuales canales maneja cada dispositivo, así como una breve descripción técnica de cada uno. A continuación se presentan los resultados de las mediciones en cada combinador, el instrumento se conectó en la salida Output Test, que en todos los equipos pasivos presenta una atenuación de -20dB, en el caso del pasivo es -30dB. Se utilizó un cable coaxial RG-6, con sus correspondientes conectores tipo F. La longitud de este cable era de 7 metros, para

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

59

facilitar el acceso a algunos dispositivos de situación intrincada; en la mayoría de las bandas de frecuencias en las que se midió, este cable, según las especificaciones del fabricante, presenta una atenuación de 0.6dB. Estas atenuaciones se tuvieron en cuenta en la presentación de los valores, es decir, ya se presentan los niveles compensados. Los resultados de las mediciones en el Combinador # 1 se presentan en la siguiente tabla: Tabla 3.2 Niveles en el Combinador # 1

Canal 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Niveles (dBmV) Video Audio V/A 26 16.6 9.4 26.8 15.6 11.2 24.9 10.2 14.7 25.9 13.6 12.3 25.9 14.1 11.8 24.9 17.2 7.7 26.3 15.7 10.6 26.1 15.6 10.5 25.9 16.8 9.1 27.6 17.3 10.3 25.7 16.7 9

En esta tabla podemos observar que todas las portadoras de video, en canales adyacentes, cumplían con las especificaciones (la diferencia no excede los 3dB). Solo el canal 9 cumple la especificación sobre la diferencia en el nivel de portadora de video con la de audio. Los canales que pueden ser afectados por interferencia entre portadoras (de audio con la de video del canal adyacente) son 9, 13 y 17.

Figura 3.1 Espectro Canales 7 al 13 La figura 3.1 muestra una captura de la pantalla del analizador PICO-PRO, el instrumento estaba configurado con los parámetros: frecuencia central 193.25MHz, SPAN 45MHz,

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

60

STEP100KHz. Siguiendo los procedimientos indicados en el Manual de Mediciones de CATV de Hewlett Packard [43] y con la ayuda de la opción marcador del instrumento PICO-PRO, se determinó de forma aproximada que el nivel de ruido era -38dB. Entonces para el más bajo nivel de canal (24.9dB, canal 12), la relación C/N calculada según el procedimiento indicado en el referido manual resultó de 51.4dB, lo cual supera el valor recomendado. Se procedió de forma similar para el resto de los combinadores, a continuación se ofrecen los resultados. Combinador # 2 Tabla 3.3 Niveles, Combinador #2 Niveles (dBmV) Canal 18 19 20 21 22 23 24

V 27.4 26.3 26.4 27.4 26.3 27.4 26.5

A 16 16.6 17.5 16 16.4 14.6 15.6

V/A 11.4 9.7 8.9 11.4 9.9 12.8 10.9 Figura 3.2 Espectro Canales 18 al 22

En este caso, para el canal 19, la relación C/N = 26.3-(-36)=62.3-11.5= 50.8 dB, valor satisfactorio. Los canales 20 y 21 pudieran ser afectados por el incumplimiento de las reglas de las portadoras. Combinador # 3

Figura 3.3 Espectro Canales 25 al 27

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

61

Tabla 3.4 Niveles, Combinador #3

Canal 25 26 27 28 29 30 31 36 37 38 39 40 41 42

Niveles (dBmV) V A V/A 25 12 14 26.8 11.8 15 26.8 12.2 14.6 26 13 13 27.4 14.2 13.2 27 14 13 27 15 12 26.9 16 10.9 26.7 16.5 10.2 26.7 16.8 9.9 27.1 17 10.1 26.4 16 10.4 26.8 15.8 11 26.8 15 11.8

La relación C/N para el canal 25 (el de menor nivel) en este caso fue de 53.5dB. En este combinador solo el canal 40 podría verse afectado por la interferencia entre portadoras, pues la diferencia de su portadora de video con la de audio del canal 39 es de 9.4dB. Combinador #4 Tabla 3.5 Niveles, Combinador #4 Niveles (dBmV) Canal V A V/A 43 27.8 20.3 7.5 44 27.8 11.2 16.6 45 27.6 11.3 16.3 46 29.2 18.4 10.8 47 29 20.1 8.9 48 29.3 18.7 10.6 49 29 26 3 Figura 3.4 Espectro, canales 45 al 48 La relación C/N para el canal 45 resultó 54.1dB. Los canales 43, 46, 47, 48 y 49 no cumplen con las reglas de las portadoras. Pueden verse afectados los canales 44, 48 y 49.

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

62

Por último se presentan en la tabla 3.6 los resultados de las mediciones de nivel de cada canal a la salida del amplificador VGP 85, situado antes de los transmisores ópticos. Tabla 3.6 Niveles a la salida del último amplificador eléctrico de la cabecera Niveles (dBmV) Canal V A V/A 21.9 13 8.9 7 23.5 12.7 10.8 8 22.4 7.5 14.9 9 24.2 15.5 8.7 10 22.9 12.2 10.7 11 22.4 13.7 8.7 12 23.4 12.6 10.8 13 22.4 13.2 9.2 14 24.2 14.4 9.8 15 25.9 15.5 10.4 16 24 13.9 10.1 17 23 13.7 9.3 18 23.2 13.8 9.4 19 23.9 13.4 10.5 20 23.8 13.1 10.7 21 23.8 13.3 10.5 22 24.9 12.6 12.3 23 23.8 11.4 12.4 24 24.1 7.4 16.7 25 23.1 12 11.1 26 22.8 12.1 10.7 27 28.6 12.6 16 28 27.9 13.6 14.3 29 30.3 12.6 17.7 30 3.3

Cont. Canal 31 32 33 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

Niveles (dBmV) V A V/A 13.2 10.1 13.2 20.3 7.6 20.3 13.8 9.7 13.8 13.5 10.5 13.5 13.5 10.5 13.5 14.3 9.5 14.3 13.9 9.6 13.9 13.8 8.9 13.8 13.7 10 13.7 13.4 9.6 13.4 15 9.7 15 13.7 9.8 13.7 6.5 16.7 6.5 14.1 10.6 14.1 14.5 10.7 14.5 14.5 9.9 14.5 23.9 0.7 23.9

Mediciones en el Hotel “La Estrella”

La red de distribución de CATV del Hotel La Estrella en Cayo Santa María, fue la seleccionada para probar y evaluar el funcionamiento del programa Cast 60. Esta red fue diseñada y montada por los especialistas de Telecable en el año 2009. 3.3.1

Niveles en el local de Telemática

La primera de las mediciones realizadas fue la de niveles en el salida de prueba del amplificador VOS 940, situado en el local de Telemática del hotel, desde donde parte la red de distribución. Como ya se ha explicado, este es un nodo secundario, pero a los efectos del

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

63

programa, los niveles en este punto son los que se deben introducir en la ventana Gestión de Cabeceras del software Cast 60 para simular la red. Los resultados de esta medición se muestran en la siguiente tabla generada por el programa Cast 60, después de introducirle los valores. Tabla 3.7 Niveles en el nodo secundario, hotel La Estrella Descripción: canal Frecuencia Nivel Tipo Frec. Inicial Frec. Final Tabla”CATV STD” 7 175,25 33 Analógico 174 180 Tabla”CATV STD” 8 181,25 33.7 Analógico 180 186 Tabla”CATV STD” 9 187,25 33.9 Analógico 186 192 Tabla”CATV STD” 10 193,25 33.3 Analógico 192 198 Tabla”CATV STD” 11 199,25 35.1 Analógico 198 204 Tabla”CATV STD” 12 205,25 34.4 Analógico 204 210 Tabla”CATV STD” 13 211,25 34.2 Analógico 210 216 Tabla”CATV STD” 14 121,25 33.4 Analógico 120 126 Tabla”CATV STD” 15 127,25 33.1 Analógico 126 132 Tabla”CATV STD” 16 133,25 35.3 Analógico 132 138 Tabla”CATV STD” 17 139,25 33.6 nalógico 138 144 Tabla”CATV STD” 18 145,25 33.4 Analógico 144 150 Tabla”CATV STD” 19 151,25 33.1 Analógico 150 156 Tabla”CATV STD” 20 157,25 33.9 Analógico 156 162 Tabla”CATV STD” 21 163,25 32.6 Analógico 162 168 Tabla”CATV STD” 22 169,25 33.6 Analógico 168 174 Tabla”CATV STD” 23 217,25 35.1 Analógico 216 222 Tabla”CATV STD” 24 223,25 33.9 Analógico 222 228 Tabla”CATV STD” 25 229,25 34.6 Analógico 228 234 Tabla”CATV STD” 26 235,25 34.4 Analógico 234 240 Tabla”CATV STD” 27 241 .25 34.3 Analógico 240 246 Tabla”CATV STD” 28 247,25 41.2 Analógico 246 252 Tabla”CATV STD” 29 253,25 37.9 Analógico 252 258 Tabla”CATV STD” 30 259,25 42.6 nalógico 258 264 Tabla”CATV STD” 31 265,25 35.6 Analógico 264 270 Tabla”CATV STD” 32 271 .25 38.6 Analógico 270 276 Tabla”CATV STD” 33 277,25 35.6 Analógico 276 282 Tabla”CATV STD” 34 283,25 44.9 Analógico 282 288 Tabla”CATV STD” 35 289,25 35.4 Analógico 288 294 Tabla”CATV STD”

36

295,25

36.5

Analógico

294

300

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD” Tabla”CATV STD”

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

301 .25 307,25 313,25 319,25 325,25 331 .25 337,25 343,25 349,25 355,25 361 .25 367,25 373,25

36.3 36.5 37.7 37 37.4 37 37.9 37.8 37.8 38.8 40.2 38.6 39.1

Analógico nalógico Analógico Analógico Analógico Analógico Analógico Analógico Analógico Analógico Analógico Analógico Analógico

300 306 312 318 324 330 336 342 348 354 360 366 372

64 306 312 318 324 330 336 342 348 354 360 366 372 378

Con estos niveles se realizó la simulación de la red del hotel La Estrella, los resultados de los cálculos serán discutidos más adelante. 3.3.2

Niveles y tilt en varios puntos de la red

La intención inicial en cuanto a dónde medir, se centraba en tres puntos de la red: -

La toma más favorable del bungalow más cercano al punto de partida de la red.

-

La toma menos favorecida de un bungalow situado en un punto intermedio de la red.

-

La toma más distante del bungalow más lejano en la red.

Realmente la selección de los puntos de medición quedó determinada por las posibilidades de acceso a los locales, pues el hotel se encontraba funcionando normalmente y por lo tanto debían minimizarse las molestias a los clientes. Además el ingeniero responsable de los sistemas de señales débiles disponía de tiempo limitado para garantizar el paso. Los puntos donde finalmente se realizaron las mediciones, fueron los siguientes, según su denominación, en esquema monolineal exterior. -

MA-32-T1, esto es en la salida de prueba (-20dB) del amplificador VOS30F

-

MA-29-T1, conectado de forma similar a la anterior.

-

MA-28-T1, similar a los anteriores.

-

Toma de la Habitación 710.

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

65

Por cuestiones prácticas, se decidió medir en estos puntos un grupo de 7 canales (al menos uno por banda). También se midió TILT con el analizador PICO-PRO, para poder conocer de antemano los ajustes en los amplificadores en la simulación. En estas mediciones de TILT, debe aclararse que los canales seleccionados fueron (en orden): 14, 21, 7, 28, 36, 42, 49. De modo que el instrumento tomara el valor del nivel del canal 14 (más bajo en frecuencia) y lo restara del nivel del canal 49 (de frecuencia más alta). Los resultados de estas mediciones se ofrecen a continuación, se ha tenido en cuenta la atenuación en el punto medido (salida de prueba de los amplificadores) así como la del cable utilizado.

Figura 3.5 Medición de TILT en MA-32-T1

Tabla 3.8 Valores medidos en MA-32-T1

Canal 7 14 21 28 36 42 49

Niveles (dBmV) V A V/A 26.5 19.2 7.3 27.5 15.8 11.7 26.9 17.5 9.4 35.5 19.4 16.1 30.7 20.7 10 30.8 22.7 8.1 33.5 32.7 0.8

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

66

Tabla 3.9 Niveles en MA-29-T1 Canal 7 14 21 28 36 42 49

Niveles (dBmV) V A V/A 28.2 21.5 6.7 30.5 19.5 11 29.7 19.8 9.9 37.7 23 14.7 33 24.2 8.8 34 27.9 6.1 35.5 33.6 1.9

Figura 3.6 Medición de TILT en MA-29-T1

Tabla 3.10 Niveles en MA-28-T1

Canal 7 14 21 28 36 42 49

Niveles (dBmV) V A V/A 28.2 21.5 6.7 30.5 19.5 11 29.7 19.8 9.9 37.7 23 14.7 33 24.2 8.8 34 27.9 6.1 35.5 33.6 1.9

Tabla 3.11 Niveles Habitación 710

Canal 7 14 21 28 36 42 49

Niveles (dBmV) V A V/A 1.1 -6.3 7.4 8.1 -5.4 13.5 8.1 -5.6 13.7 9.8 -3.5 13.3 7.1 -6.1 13.2 6.5 -5.6 12.1 8.2 6.8 1.4

La lectura de la medición de TILT en el punto MA-28-T1 fue de 5dB y en la habitación 710 fue de 0.1dB. 3.4

Comparación de los valores simulados y medidos

Anteriormente se ha descrito de manera general el proceso de simulación de la red de distribución de CATV del hotel La Estrella.

Básicamente se confeccionaron en el

programa los monolineales, es decir el esquema de la red exterior y el de la interior (ver ANEXO XXX). Fue posible, estimar los niveles de señal requeridos a la entrada de los bungalows (monolineal interior), para al menos un canal en cada banda. Los resultados de estas tareas se presentan el la siguiente tabla.

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

67

Tabla 3.12 Niveles necesarios a la entrada de los bungalows, según la simulación Canal 7 14 21 28 36 42 49

Mínimo Nivel de Señal (dBmV) Bungalow Tipo 1 Bungalow Tipo 2 33 35 31 34 31 34 33 35 33 35 34 36 34 36

Es preciso aclarar que estos niveles son los mínimos para que la señal en las tomas esté entre 1 y 3 dBmV, valores que en la práctica consiguen una buena calidad visual en los televisores [44]. Los cálculos que realizaron los ingenieros de Telecable en la Hoja de Excel, no son referidos a canales, sino a tres frecuencias determinadas: 50MHz, 470MHz y 860MHz, por lo tanto no se puede hacer una comparación precisa. No obstante conviene señalar que a la frecuencia más baja, el nivel calculado por ellos a la entrada de los bungalows fue de 35dBmV, en la tabla 3.12 puede observarse que para la frecuencia más baja, la simulación en Cast 60 sostiene que los niveles requeridos son 31dBmV para los bungalows tipo 1 y 34dBmV para los de tipo 2. Más adelante podrá apreciarse, que en varios de los puntos medidos, los niveles de algunos canales están por debajo de las exigencias calculadas con Cast 60 y con las de la Hoja de Excel del proyecto original. La detección de esta clase de problemas habla en favor de las ventajas del uso del software. Como se pretende evaluar los cálculos del programa Cast 60 optimizado, se expondrán de forma conjunta, para que sirvan de comparación, los resultados de la simulación con los de las mediciones antes descritas. El objetivo principal perseguido en el diseño, por los especialistas de Telecable, es lograr disponer los dispositivos en la red, de modo que se consiga tener en cada toma de usuario, un nivel de señal (en cada canal) comprendido entre 0 y 10dBmV. Esta filosofía también se siguió en la simulación. Sin embargo debe aclararse que los especialistas de Telecable han reportado algunos casos en los que han tenido que sacrificar este principio a favor de la

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

68

calidad visual en los televisores. Pues existen algunos modelos de ciertas marcas como la Changhong, que distorsionan la señal cuando reciben niveles por encima de 0dBmV. En la siguiente tabla, en la primera fila, aparecen los niveles medidos de cada canal, en la segunda fila, los niveles calculados por el programa Cast 60. Tabla 3.13 Niveles (en dBmV), por canal, en MA-32-T1, medidos y calculados Canal Medido Cast 60

7 26.5 26

14 27.5 27

21 26.9 26

28 35.5 35

36 30.7 31

42 30.8 31

49 33.5 33

dBmv

Para una mejor comprensión de estos datos, se elaboró el gráfico siguiente. 40 35 30 25 20 15 10 5 0

Medido Cast 60

7

14

21

28

36

42

49

Canales

Figura 3.7 Niveles medidos vs. calculados, en MA-32-T1 En este esbozo se puede apreciar claramente, que existen ligeras diferencias entre ambas series de valores, por lo general, los valores medidos superan a los calculados por el programa. La mayor diferencia existente es de 0.9dB en el canal 21. También de acuerdo con la simulación backwards comentada anteriormente, los canales 7,14 y 21 tienen un nivel por debajo del mínimo requerido a la entrada de un bungalow tipo T1, esto significa que llegarán con un nivel menor a 0dBmV a algunas tomas de habitaciones. De manera similar se presentan los resultados en el resto de los puntos. Tabla 3.14 Niveles (en dBmV), por canal, en MA-29-T1, medidos y calculados Canal Medido Cast 60

7 28.1 25

14 28.9 29

21 28.6 28

28 35 35

36 31.3 30

42 31.6 31

49 34.2 34

dBmv

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

40 35 30 25 20 15 10 5 0

69

Medido Cast 60

7

14

21

28

36

42

49

Canales

Figura 3.8 Niveles medidos vs. calculados, en MA-29-T1 Los datos del punto MA-29-T1 se aprecian en la tabla 3.14 y el gráfico 3.8, la mayor diferencia en este caso es de 3.1dB, en el canal 7. Nuevamente los canales 7, 14 y 21 presentaron niveles precarios que afectarán la calidad de la señal en las tomas de usuario. Para el punto MA-28-T1 se confeccionó la tabla 3.15 y el gráfico 3.9. La mayor diferencia apreciada es de 3.2dB, al igual que en el caso anterior en el canal 7. En este bungalow los niveles de los canales 7 y 21 están por debajo de los requeridos. Tabla 3.15 Niveles (en dBmV), por canal, en MA-28-T1, medidos y calculados

dBmv

Canal Medido Cast 60

7 28.2 25

14 30.5 30

21 29.7 29

28 37.7 37

36

42 33 32

40 35 30 25 20 15 10 5 0

34 33

49 35.5 35

Medido Cast 60

7

14

21

28

36

42

49

Canales

Figura 3.9 Niveles medidos vs. calculados, en MA-28-T1

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

70

Finalmente con los valores correspondientes a la habitación 710, se preparó la tabla 3.16 y el gráfico 3.10. Tabla 3.15 Niveles (en dBmV), por canal, en Hab. 710, medidos y calculados

dBmv

Canal Medido Cast 60

7 1.1 0.73

14 8.1 8

21 8.1 7

28 9.8 10

36 7.1 6

42 6.5 6

12 10 8 6 4 2 0

49 8.2 8

Medido Cast 60

7

14

21

28

36

42

49

Canales

Figura 3.10 Niveles medidos vs. calculados, en Hab. 710 La mayor diferencia apreciada en los valores de esta toma es de 1.1dB en el canal 36. Los niveles del los canales en esta habitación son aceptables y están en el rango de calidad comprometido.

Las diferencias entre los valores medidos y calculados pueden deberse a varias razones, entre ellas: -

En la elaboración de las guías de referencias cruzadas, para declarar dispositivos de distribución similares se tuvo en cuenta un margen de +-1.5dB, según lo planteado en los catálogos de los fabricantes.

-

Los cables incluidos en las bases de datos del programa, difieren con los cables reales utilizados en +-0,01dB/m.

-

Para los instrumentos empleados en la medición los fabricantes aseguran una precisión de +-1.5dB.

CAPÍTULO 3. MEDICIONES, ANÁLISIS Y RESULTADOS

71

Como en la mayoría de los casos comparados, los resultados de los cálculos de niveles en el programa quedan por debajo de los medidos, puede afirmarse que los esquemas de diseño elaborados con Cast 60, serán más exigentes o inclinados al peor caso. Esto en otras palabras, quiere decir que el programa, a pesar de las consideraciones hechas para su optimización, ofrece cierto margen de seguridad en el cálculo de niveles; por lo tanto queda apto para ser empleado por los especialistas de Telecable.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones Tomando como base el estudio realizado y los resultados obtenidos se coligen las siguientes conclusiones: 1.- Los softwares CAD para el diseño de CATV tienen una gran presencia en el mercado y constituyen una herramienta valiosa para cualquier empresa que se dedique a la proyección y montaje de dichas redes. 2.- La tendencia actual en el desarrollo de los softwares CATV CAD es su integración con los Sistemas de Información Geográfica (GIS) y el uso intensivo de sistemas de bases de datos. 3.- Es posible seleccionar y optimizar un software CATV CAD para su empleo en nuestro país, teniendo en cuenta las características del programa y las necesidades de nuestros ingenieros y especialistas. 4.- Al modificar un software CATV CAD con vistas a su optimización, es posible y debe verificarse su correcto funcionamiento comparando los resultados que ofrece para el diseño con los de mediciones reales en una red en funcionamiento. 5.- Las posibilidades de simulación de los softwares CATV CAD facilitan las tareas de diseño de la red en ambos sentidos: desde la cabecera a la toma de usuario o de la toma de usuario hacia la cabecera. También permiten identificar problemas en los niveles de las señales, lo cual agiliza las tareas de los especialistas con el consiguiente ahorro de tiempo.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

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Recomendaciones Como recomendaciones se proponen: 1.- Comenzar a utilizar el software Cast 60 optimizado, en el departamento de Telecable de CIMEX de la provincia Villa Cara y luego extender su utilización a todo el país. 2.- Utilizar este estudio y el programa optimizado para presentar las herramientas CATV CAD a los estudiantes de Telecomunicaciones y Electrónica de la Facultad de Eléctrica (UCLV) en el marco de la asignatura Radio Electrónica II. 3.- Profundizar en el manejo de las bases de datos del programa Cast 60, de manera que sea más flexible la introducción de nuevos dispositivos. 4.- Emplear este estudio como base para diseñar y programar un software CATV CAD con el esfuerzo de un grupo de investigación de la Facultad de Eléctrica (UCLV), de modo que se alcance la independencia tecnológica en esta esfera. 5.- Realizar estudios periódicos sobre el desarrollo de los softwares CATV CAD así como de las normas que condicionan su funcionamiento, para perfeccionar el software que emplean nuestros especialistas o introducir nuevas y mejores herramientas.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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GLOSARIO DE TÉRMINOS Calización Externa: Conductos que discurren por la zona exterior del inmueble desde la arqueta de entrada hasta el punto de entrada general del inmueble. Canalización Interior de Usuario: Conexión entre registros de Terminación de Red y Registros de Toma. Soporta la red Interior de Usuario. Canalización Principal: Tuberías, galerías o canaletas que conectan los recintos de telecomunicaciones, albergan registros secundarios. Soporta la red de Distribución. CATV: Community Antenna Television or Cable Television Coaxial: Cable y conectores empleados para la transmisión de señales de banda ancha. Sinónimo de la contracción coax. dBmV: Decibel milivolt. Unidad de medición referenciada a un milivolt sobre una impedancia determinada (75 ohms en CATV). Derivador: o tap, tambén denominado acoplador direccional, dispositivo que extrae una porción determinada de la señal entrante, permitiendo a la vez el paso de casi toda la potencia a través de su salida. Frecuencia Central: La frecuencia representada en el display (pantalla) del instrumento como centro de escala o rejilla. Forward Path: Camino hacia adelante, en CATV, banda de frecuencias comprendida generalmente entre 55 y 870 Mhz, en donde se sitúan los canales a transmitir. Un término asociado es broadcast. Intensidad de campo: La intensidad de un campo electromagnético en un punto dado, usualmente referido en unidades de micro-volts por metro. La medición de intensidad de campo con analizador de espectro requiere la adición del factor de corrección de la antena para transformar las mediciones de potencia en voltaje por metro. SMATV: Satellite Master Antenna Television. Un sistema que es diseñado para proveer señales de sonido y televisión a los hogares de un edificio o grupos de edificios.

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C/N: Carrier to Noise, relación portadora/ruido CSO: Composite Second Order, batimiento compuesto de segundo orden. Es definido como la proporción del nivel de cada portadora a la salida con respecto al máximo nivel (maximum mean level) de los componentes del batimiento compuesto de segundo orden que aparecen dentro de un canal de 6 MHz de ancho de banda cuando todas las portadoras de canal son introducidas a la unidad bajo prueba sin modulación (Estándar EIAJ ET-2301). CTB: Composite triple beat, batimiento compuesto de tercer orden. Es definido como el batimiento de la modulación de un canal en cuestión causada por triple batimiento resultado de las características no lineales de una unidad bajo test. Se expresa como la proporción del nivel de señal del canal afectado respecto al máximo nivel (maximum mean level) de los componentes del batimiento dispersos alrededor de la portadora del canal afectado (Estándar NCTA). Head end: o head-end, Cabecera. Equipamiento que es conectado entre antenas receptoras u otras fuentes de señal y el resto del sistema de distribución de cable para procesar las señales para ser distribuidas. La cabecera o head end puede, por ejemplo, incluir amplificadores de antena, convertidores de frecuencia, combinadotes, selectores y generadores. HFC: Hybrid Fiber Coaxial Networks HRC: Harmonically Related Channel I.C.T.: o ICT, Infraestructura Común de Telecomunicaciones. IRC: Incremental Related Channel Marcador Activo: En operaciones con analizador de espectro, el marcador en un trazo que puede ser reposicionado por controles en el panel frontal del instrumento o por comandos de programación. Metro de intensidad de campo: field strength meter (FSM). Receptor heterodino de frecuencia selectiva, capaz de ser sintonizado en la banda de frecuencia de interés; en televisión por cable, 5 a 870 MHz con un metro que muestra la magnitud del

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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voltaje a la entrada y un dial que indica la frecuencia aproximada. Sinónimo con metro de nivel de señal (signal level meter). Monolineal: Parte del Proyecto Técnico, plano o esquema donde figuran especificaciones sobre demanda y posicionamiento de dispositivos en la red así como elementos y cálculos de niveles de señal en puntos de instalación. PDF: Portable document format. Proyecto Técnico: Descripción detallada de los elementos que componen la instalación así como ubicación, dimensiones y normas cumplidas. P.A.U: o PAU, Elemento en el que comienza la red interior. Permite delimitar responsabilidades en cuanto al origen, localización y reparación de averías. Precisión de frecuencia: frecuency accuracy, en operaciones con analizador de espectro, la incertidumbre con la cual la frecuencia de una señal o componente espectral es indicado, tanto en un sentido absoluto o relativo a otra señal o componente espectral. Las precisiones de frecuencias absolutas y relativas son especificadas independientemente. Rango de Frecuencia: El rango de frecuencias sobre el cual se especifica el desempeño del analizador de espectro u otro instrumento sintonizable. Red de Dispersión: Parte de la red que enlaza la red de distribución con la red interior de usuario. Red de Distribución: Parte de la red que enlaza al equipo de cabecera con la red de dispersión. Red doméstica activa: Red doméstica que emplea equipamiento activo (por ejemplo amplificadores) en adición a equipos pasivos como splitters, taps, tomas de usuario, cables y conectores hasta la interfaz de RF del equipo Terminal, para la distribución, combinación de señales. Resolución de frecuencias: La habilidad de un analizador de espectro de separar los componentes espectrales cercanos y mostrarlos individualmente. La resolución de componentes de igual amplitud es determinada por el ancho de banda de

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

80

resolución (resolution bandwith). La resolución de señales de diferente amplitud es determinada por el ancho de banda de resolución y la selectividad de ancho de banda. RF: Radio Frecuencia. Una señal electromagnética por encima del audio y por debajo las frecuencias del infrarrojo. Ruido: La limitación de bajo nivel para las mediciones con analizador que aparece como una continua y cambiante banda de energía por debajo de las señales de las portadoras (CW signals). El ruido puede venir de la entrada o ser generado por el analizador

mismo. También, una ráfaga aleatoria de energía eléctrica o

interferencia que puede producir un patrón de “sal y pimienta” (“salt-and-pepper” pattern) sobre una imagen de televisión. El ruido fuerte algunas veces es denominado “nieve” (snow). Reverse Path: Camino de retorno. En las redes de CATV, banda de frecuencias comprendida entre 5 y 50 MHz, que se emplea para la transmisión de información desde la locación del usuario hacia la cabecera de red. Un término asociado es upstream. Span: La frecuencia de parada o final menos la frecuencia de arranque o inicial. La especificación de span determina la escala del eje horizontal de la pantalla del analizador de espectro. Splitter: separador, dispositivo que divide la señal en partes iguales entre dos o más ramas de salida. TILT: pendiente. Diferencia en niveles de salida entre el canal más alto y el más bajo de los transportados, teniendo el canal más alto el mayor nivel. Ajuste en algunos amplificadores para compensar la atenuación (mayor) de las altas frecuencias en el coaxial. Toma de usuario: Elemento que permite la conexión a la red de los equipos del usuario. TV: Televisión XMOD: Cross-modulation, Modulación cruzada

ANEXOS

ANEXOS

81

ANEXOS

Anexo I

82

Diagrama de flujo general, útil en aplicaciones CAD para el diseño y optimización de redes CATV

ANEXOS

Anexo II

Tabla 1.2 Softwares de simulación CATV CAD, por compañía Nombre del

Compañía-País

Advance Optics

Software Fiber OSPInSight

–

Información de contacto

http://www.ospinsight.com/

Estados

Unidos AGILENT-Estados

ADS

http://www.agilent.com

InstallPro TV

http://www.alcad.net/

Unidos ALCAD-España

Advanced Network AND Solution

http://www.and-solution.com/

Design - Alemania Bentley Systems

Bentley Coax

http://www.bentley.com/

BKTel - Alemania

SPAC

http://www.bktel.com/

Cadente

Design– SpectreRF

Estados Unidos CADWEB - Japón

egcatv

http://cadweb.jp/

CATV-CAD - Japón

CAD4CNDL

http://www.catv-cad.com/

CYPE Ingenieros - Telecomunicaciones

http://www.cype.es/

España DiTel - Rusia

TVDesigner

EngHouse – Reino NetWORKS Unido

83

http://www.ditel-telecom.ru/ http://www.enghouse.com/

Precio

ANEXOS

Fagor - España

Facil on

http://www.fagoreletronica.es

Frcarro - Italia

Fr Designer

www.fracarro.com

FTE

Maximal

- CICAT

http://www.fte-consulting.com/

84

€ 495

España Globema - Polonia LODE

Data

CATV Design – Design Assistant

www.globema.pl http://www.lodedata.com/

$ 5000

Estados Unidos Next Cadix - Japón

CADIX-Expert

http://www.nextcadix.co.jp/

Planar - Rusia

PlaNet

http://www.planar.chel.ru/

ProAnt - Italia

ProAnt

http://www.proant.it/

Procedimientos

– ITwin

UNO - España RSOft

–

Estados OptSim

unidos

http://www.arqui.com/

http://members.shaw.ca/signet-

Canadá

eng/ – SpatialNet

Estados Unidos Tecatel - España

CalTV

Telcordia – Estados NetworkEngineer Unidos Televés - España

Cast 60

€388

http://www.rsoftdesign.com/

Signet Engineering - DESIGN

Spatialinfo

€ 465

http://www.spatialinfo.com/

http://www.tecatel.com/

http://www.telcordia.com/

http://www.televes.com/

€ 106

ANEXOS

Terra

– SatNet

Multinacional UE

http://www.terraelectronics.com/

TNO – Países Bajos

UTOPIC

http://www.tno.nl/

TONNA - Francia

INGERES

http://www.tonna.com/

VPISystems

– CableAccess

Alemania – Estados Unidos

http://www.vpiphotonics.com/

85

ANEXOS

86

Anexo III Guía de Referencia Cruzada Cables Coaxiales Televés Uso*

Equivalente

CXT5

I

RG-59

2138

CXT

I-E

RG-6

2140

1/2"

E

RG-500

2141

T-100

E

RG-6 (- 0.02)

2147

T-100

E

RG-6 (-0.02)

2149

TR-165

E

RG-11

2155

T-100

E

Referencia

Tipo

2106

* E: Exteriores, I: Interiores Amplificadores Televés

Equivalente

Referencia

Tipo

Ganancia F (dB)

Ganancia R (dB)

Kathrein

5398

C. SMATV

38

15

VOS 135/P

4510

CATV

44

12

VOS 940

5305

C. SMATV

37

15

VOS 941

4511

CATV

36

12

VOS 30/F

5390

CATV

40

15

VOS 40/F

Nota: F-Forward, R-Reverse.

ANEXOS

87

Derivadores** Televés Referencia Tipo

Equivalencia

Pérdidas (dB)

Otras*

Derivación Inserción

Caract.

Pico Macom

Otro

4515 1D

6.5

3

TSC-6

4516 1D

8

2.4

TSC-9

4517 1D

11

1.5

TSC-12

4518 1D

14

1.5

4519 1D

17

1.3

TSC-16

4561 2D

8

2.5

TSC2-9

4564 2D

17

1.5

TSC2-16

4565 2D

20

1

TSC2-20

4566 2D

23

1

TSC2-24

4567 2D

26

1

TSC2-27

4572 4D

11

4

TSC4-12

4573 4D

14

2.5

4574 4D

17

2

TSC4-16

DC4G-16

4575 4D

20

1

TSC4-20

DC4G-20

4576 4D

23

0.5

TSC4-24

4578 8D

12 -

4579 8D

14

5

4581 8D

20

2

4614 4D

14

3.9 I/O 5/8”

5130 2D

12

2.5 Paso DC

Final

DCG2-9

TGT8-11 TGT8-14 TSC8-20

TGT8-20 SAT4G-14

TSC2-12

ANEXOS

88

5131 2D

15

1.2 Paso DC

TSC2-16

5132 2D

18

1.5 Paso DC

5133 2D

23

1 Paso DC

TSC2-24

5134 2D

27

1 Paso DC

TSC2-27

5141 4D

12

4.5

TSC4-12

5142 4D

16

2.3

TSC4-16

5143 4D

19

1.5

TSC4-20

5144 4D

24

1

TSC4-24

5147 4D

20

5

TGT8-20

DC4G-20

* I/O 5/8”: conectores de entrada y salida tipo 5/8” ** Otras denominaciones: Directional Couplers, Acopladores Direccionales, taps. Nota: Se tuvo en cuenta para las equivalencias que PICO-MACOM especifica las pérdidas de derivación con una precisión de +-1dB y las de inserción +-0.7. Televés especifica el valor máximo, o peor caso. Splitters** Televés

Equivalencia

Pérdidas (dB) Referencia Tipo

Inserción

Otras

Retorno

Caract.

Pico Macom

Otro

4530

2D

5

23

DSU-2

TSV-2

5150

2D

4

23

DSU-2P

TSV-2

4532

3D

7

23

DSU-3

5151

3D

7

23

DSU-3P

** Otras denominaciones: Divisores, repartidores, PAU (Punto de Acceso de Usuario) Nota: Se tuvo en cuenta para las equivalencias que PICO-MACOM especifica las pérdidas de inserción con una precisión de +- 0.7. Televés especifica el valor máximo, o peor caso.

ANEXOS

Anexo IV Esquemas generados en la simulación Monolineal Exterior, sección Trinidad (TR)

89

ANEXOS

Monolineal Exterior, sección Matanzas (MA)

90

ANEXOS

Monolineal Interior, Bungalows T1

91

ANEXOS

Monolineal Interior, Bungalows T2

92

ANEXOS

Anexo V Características de los instrumentos

93

ANEXOS

94