Anteproyecto de norma oficial mexicana requisitos de ...

a

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA. UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LOPEZ MATEOS”.

SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN

“ANTEPROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA: REQUISITOS DE DESEMPEÑO Y DE NO INTERFERENCIA

APLICABLES A LAS REDES PÚBLICAS DE TELECOMUNICACIONES QUE PRESTAN EL SERVICIO

RESTRINGIDO DE TELEVISIÓN POR CABLE”

TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE

MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES

PRESENTA: ING. CANEK GARCÍA JIMÉNEZ.

ASESOR: M. EN C. MARCO ANTONIO ACEVEDO MOSQUEDA.

MEXICO D.F. JULIO 2007

b

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL COORDINACIÓN GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN

CARTA DE CESIÓN DE DERECHOS En la Ciudad de México Distrito Federal el día 29 de junio de 2007, el que suscribe alumno del programa de Maestría en Ciencias en Ingeniería de Telecomunicaciones, Canek García Jiménez con boleta de registro A040519, adscrito a la Sección de Estudios de Posgrado e Investigación de la ESIME Unidad Zacatenco, manifiesta que el autor intelectual del presente trabajo de tesis bajo la dirección del M. en C. Marco Antonio Acevedo Mosqueda, cede los derechos del trabajo titulado: “ANTEPROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA: REQUISITOS DE DESEMPEÑO Y DE NO INTERFERENCIA APLICABLES A LAS REDES PÚBLICAS DE TELECOMUNICACIONES QUE PRESTAN EL SERVICIO RESTRINGIDO DE TELEVISIÓN POR CABLE” al Instituto Politécnico Nacional para su difusión con fines académicos y de investigación. Los usuarios de la información no deben reproducir el contenido textual, gráficas o datos del trabajo sin permiso expreso del autor y/o director del trabajo. En caso de requerirlo debe ser solicitado vía correo electrónico en la dirección [email protected]. Si el permiso se otorga, el usuario deberá dar el agradecimiento correspondiente y citar la fuente del mismo.

Atentamente:

Canek García Jiménez

d

RESUMEN

En este trabajo se establecen las especificaciones técnicas aplicables a las redes públicas de telecomunicaciones que prestan el servicio restringido de televisión por cable, tomando como referencia las normas y recomendaciones internacionales. También se establecen los métodos de prueba para la verificación de su cumplimiento en los puntos de conexión terminal y sobre el tendido de la red de cable. ABSTRACT

On this work it is established the technical specifications applied to the telecommunications networks, who offer the cable television restricted service based on standards and international recommendations. Also are included the test methods for the

verification of compliance at the customer end points and over the cable network.

e

Reconocimientos A mis padres por todo su apoyo y principal ejemplo: Julieta Jiménez Torres Atanasio García Durán A mi hermana y hermanos: Xicoténcatl García Jiménez Cuitláhuac García Jiménez Quetzalcóatl García Jiménez Tonatiuh García Jiménez Yoloxóchitl García Jiménez A mi director de tesis con aprecio y gratitud: M. en C. Marco Antonio Acevedo Mosqueda

I

ÍNDICE Capítulo I Sistemas de televisión por cable.

1.1 Introducción. ---------------------------------------------------------------------------------------- 1

1.2 Evolución de las redes de televisión por cable. ------------------------------------------------ 1

1.3 Transmisión de las señales de televisión.------------------------------------------------------- 3

1.3.1 Teoría del color. ---------------------------------------------------------------------------------- 3

1.3.2 Sistema NTSC.------------------------------------------------------------------------------------ 4

1.4 Infraestructura. ------------------------------------------------------------------------------------- 7

1.5 Operación de las señales. ------------------------------------------------------------------------- 10

1.6 Digitalización de los sistemas CATV.------------------------------------------------------------- 11

1.7 Señal digital de video. ----------------------------------------------------------------------------- 12

1.8 Técnicas de modulación digital. ------------------------------------------------------------------ 13

1.8.1 Quadrature Phase Shift Keying (QPSK). ------------------------------------------------------ 15

1.8.2 Quadrature Amplitude Modulation (QAM). --------------------------------------------------- 15

1.9 Tasa de error de modulación (MER). ------------------------------------------------------------ 16

Capítulo II Ley Federal sobre Metrología y Normalización.

2.1 Introducción. ---------------------------------------------------------------------------------------- 20

2.2 Generalidades. -------------------------------------------------------------------------------------- 20

2.3 Norma Oficial Mexicana (NOM). ------------------------------------------------------------------ 21

2.4 Norma Mexicana (NMX). -------------------------------------------------------------------------- 24

Capítulo III Requisitos de desempeño y de no interferencia aplicables a las redes

públicas de telecomunicaciones que prestan el servicio restringido de televisión

por cable.

3.1.1 Introducción.-------------------------------------------------------------------------------------- 25

3.1.2 Objetivo.------------------------------------------------------------------------------------------- 25

3.1.3 Campo de aplicación. ---------------------------------------------------------------------------- 25

3.1.4 Definiciones. -------------------------------------------------------------------------------------- 25

3.1.5 Abreviaturas.-------------------------------------------------------------------------------------- 27

3.2 Especificaciones.------------------------------------------------------------------------------------ 27

II

3.2.1 Frecuencia central de la portadora de video. ------------------------------------------------ 27

3.2.2 Frecuencia central de la portadora de audio. ------------------------------------------------ 30

3.2.3 Nivel de la portadora de video. ---------------------------------------------------------------- 30

3.2.4 Estabilidad del nivel de la portadora de video. ---------------------------------------------- 30

3.2.5 Diferencia de niveles entre portadoras adyacentes de video. ----------------------------- 30

3.2.6 Diferencia de niveles entre la portadora de audio y la portadora de video de un mismo

canal. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 30

3.2.7 Relación de nivel de RF de la portadora de video a nivel de ruido.----------------------- 30

3.2.8 Fuga de señal radioeléctrica. ------------------------------------------------------------------- 30

3.2.8.1 Intensidad de campo eléctrico. -------------------------------------------------------------- 31

3.2.9 Procesamiento de señales digitales de televisión.------------------------------------------- 31

3.2.9.1 Nivel de las portadoras digitales. ------------------------------------------------------------ 31

3.2.9.2 Tasa de error de modulación (MER) de las portadoras digitales.----------------------- 31

3.3 Métodos de prueba.-------------------------------------------------------------------------------- 32

3.3.1 Frecuencia central de la portadora de video. ------------------------------------------------ 32

3.3.2 Frecuencia central de la portadora de audio. ------------------------------------------------ 32

3.3.3 Nivel de la portadora de video. ---------------------------------------------------------------- 33

3.3.4 Estabilidad del nivel de la portadora de video. ---------------------------------------------- 33

3.3.5 Diferencia de niveles entre portadoras adyacentes de video. ----------------------------- 34

3.3.6 Diferencia de niveles entre la portadora de audio y la portadora de video de un mismo

canal. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 34

3.3.7 Relación de nivel de RF de la portadora de video a nivel de ruido.----------------------- 34

3.3.8 Fuga de señal radioeléctrica. ------------------------------------------------------------------- 35

3.3.9.1 Nivel de las portadoras digitales. ------------------------------------------------------------ 37

3.3.9.2 Tasa de error de modulación (MER) de las portadoras digitales.----------------------- 37

3.4 Evaluación de la conformidad y vigilancia del cumplimiento. -------------------------------- 38

CONCLUSIONES-------------------------------------------------------------------------- 39 ANEXO A. MEDICIONES A UNA COMPAÑÍA DE CABLE (CASO ESTUDIO). ---------- 42 ANEXO B. ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO DE MEDICIÓN. ------------------------ 87

III

GLOSARIO DE TÉRMINOS. -------------------------------------------------------------- 90 REFERENCIAS. --------------------------------------------------------------------------- 92

IV

LISTA DE FIGURAS Capítulo I 1-1. Arquitectura de un sistema de televisión por cable (sólo coaxial).------------------------- 2 1-2. Arquitectura de un sistema de televisión por cable híbrido de fibra óptica y cable coaxial, mayormente conocido como red HFC. --------------------------------------------------------------- 2 1-3. Triángulo de color. -------------------------------------------------------------------------------- 3 1-4. Respuesta del ojo humano a los colores. ------------------------------------------------------ 4 1-5. Barrido entrelazado.------------------------------------------------------------------------------- 5 1-6. Diagrama fasorial de las señales de crominancia. -------------------------------------------- 6 1-7. Espectro de la televisión en color. -------------------------------------------------------------- 7 1-8. Capacidad de un canal de 6 Mhz en un cable coaxial. --------------------------------------- 8 1-9. Bandas de guarda para prevenir la interferencia entre canales. --------------------------- 8 1-10-1. Portadora de audio y video de un canal de TV.------------------------------------------- 9 1-10-2. Portadoras analógicas de video, color y audio del canal 02. ---------------------------- 9 1-11. Multiplexaje por división de frecuencia en un sistema CATV. ----------------------------- 10 1-12. Señales multiplexadas en la banda de 0 – 300 MHz. --------------------------------------- 10 1-13. Señales multiplexadas en la banda de 300 – 600 MHz. ------------------------------------ 11 1-14. Servicios conocidos como el “triple play”. ---------------------------------------------------- 12 1-15. Portadoras digitales para canales de Televisión. -------------------------------------------- 13 1-16. Distribución de servicios en el espectro de RF en un sistema CATV.--------------------- 13 1-17. Proyección de una señal en fase (coseno) y una señal en cuadratura (seno) en la constelación I-Q. ---------------------------------------------------------------------------------------- 14 1-18. Forma de onda de una señal QAM en el dominio del tiempo.----------------------------- 16 1-19. Vector de error. ---------------------------------------------------------------------------------- 18 1-20. Error de modulación. ---------------------------------------------------------------------------- 18 1-21. Tasa de error de modulación. ------------------------------------------------------------------ 19 Capítulo III 3-1. Esquema de medición para las pruebas de desempeño. ------------------------------------ 32 3-2. Esquema de medición para la prueba de no interferencia.---------------------------------- 37 ANEXO A. A-1. Analizador de espectros Avantrón AT2000RQ.------------------------------------------------ 42 A-2. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 2, 3 y 4. --------------------- 43 A-3. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 5 y 6.------------------------- 43 A-4. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 14, 15 y 16. ----------------- 44 A-5. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 17, 18 y 19. ----------------- 44 A-6. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 20, 21 y 22. ----------------- 45 A-7. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 7, 8 y 9.---------------------- 45 A-8. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 10, 11 y 12. ----------------- 46

V

A-9. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 13, 23 y 24. ----------------- 46 A-10. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 25, 26 y 27.---------------- 47 A-11. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 28, 29 y 30.---------------- 47 A-12. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 31, 32 y 33.---------------- 48 A-13. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 34, 35 y 36.---------------- 48 A-14. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 37, 38 y 39.---------------- 49 A-15. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 54, 55 y 56.---------------- 49 A-16. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 57, 58 y 59.---------------- 50 A-17. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 60, 61 y 62.---------------- 50 A-18. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 63, 64 y 65.---------------- 51 A-19. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 66, 67 y 68.---------------- 51 A-20. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 69, 70 y 71.---------------- 52 A-21. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 72, 73 y 74.---------------- 52 A-22. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 75, 76 y 77.---------------- 53 A-23. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 78 y 79. -------------------- 53 A-24. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 2, 3 y 4. -------------------- 54 A-25. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 5 y 6. ----------------------- 55 A-26. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 14, 15 y 16. --------------- 55 A-27. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 17, 18 y 19. --------------- 56 A-28. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 20, 21 y 22. --------------- 56 A-29. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 7, 8 y 9. -------------------- 57 A-30. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 10, 11 y 12. --------------- 57 A-31. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 13, 23 y 24. --------------- 58 A-32. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 25, 26 y 27. --------------- 58 A-33. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 28, 29 y 30. --------------- 59 A-34. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 31, 32 y 33. --------------- 59 A-35. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 34, 35 y 36. --------------- 60 A-36. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 37, 38 y 39. --------------- 60 A-37. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 54, 55 y 56. --------------- 61 A-38. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 57, 58 y 59. --------------- 61 A-39. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 60, 61 y 62. --------------- 62 A-40. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 63, 64 y 65. --------------- 62 A-41. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 66, 67 y 68. --------------- 63 A-42. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 69, 70 y 71. --------------- 63 A-43. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 72, 73 y 74. --------------- 64 A-44. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 75, 76 y 77. --------------- 64 A-45. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 78 y 79. -------------------- 65 A-46. Estabilidad del nivel de la portadora de video del canal 4. -------------------------------- 67 A-47. Relación de nivel de RF, de la portadora de video del canal 2 a nivel de ruido. ------- 69 A-48. Relación de nivel de RF, de la portadora de video del canal 5 a nivel de ruido. ------- 70 A-49. Relación de nivel de RF, de la portadora de video del canal 14 a nivel de ruido. ------ 70 A-50. Relación de nivel de RF, de la portadora de video del canal 39 a nivel de ruido. ------ 71 A-51. Relación de nivel de RF, de la portadora de video del canal 54 a nivel de ruido. ------ 71 A-52. Relación de nivel de RF, de la portadora de video del canal 79 a nivel de ruido. ------ 72 A-53. Nivel de la portadora de video del canal 39, adyacente inferior de las portadoras digitales.-------------------------------------------------------------------------------------------------- 73

VI

A-54. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 40.---------------------- 73 A-55. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 41.---------------------- 74 A-56. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 42.---------------------- 74 A-57. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 43.---------------------- 75 A-58. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 44.---------------------- 75 A-59. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 45.---------------------- 76 A-60. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 46.---------------------- 76 A-61. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 47.---------------------- 77 A-62. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 48.---------------------- 77 A-63. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 49.---------------------- 78 A-64. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 50.---------------------- 78 A-65. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 51.---------------------- 79 A-66. Nivel de la portadora de video del canal 54, adyacente superior de las portadoras digitales.-------------------------------------------------------------------------------------------------- 79 A-67. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 40. -------- 80 A-68. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 41. -------- 81 A-69. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 42. -------- 81 A-70. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 43. -------- 82 A-71. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 44. -------- 82 A-72. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 45. -------- 83 A-73. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 46. -------- 83 A-74. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 47. -------- 84 A-75. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 48. -------- 84 A-76. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 49. -------- 85 A-77. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 50. -------- 85 A-78. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 51. -------- 86

VII

LISTA DE TABLAS Capítulo I 1-1. Codificación básica en QAM. --------------------------------------------------------------------- 15 1-2. Tasas de transferencia de acuerdo al tipo de modulación y ancho de banda. ----------- 16 1-3. Terminología de los tres parámetros mayormente empleados en la medición de ruido en un sistema de televisión por cable.------------------------------------------------------------------- 17 Capítulo III 3-1. Frecuencia de la portadora de video.----------------------------------------------------------- 27 3-2. Intensidad de campo eléctrico.------------------------------------------------------------------ 31 CONCLUSIONES C-1. Comparación entre la NOM-05-SCT1-93 y la NOM-161-SCT1-2006.----------------------- 40 C-2. Especificaciones equivalentes de la FCC y de la UIT. ---------------------------------------- 41 ANEXO A A-1. Nivel de la portadora de video.------------------------------------------------------------------ 65 A-2. Diferencia de niveles entre la portadora de audio y la portadora de video de un mismo canal. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 67 A-3. Nivel de las portadoras digitales. --------------------------------------------------------------- 80

VIII

OBJETIVO

Este Anteproyecto de Norma Oficial Mexicana tiene como objetivo establecer las especificaciones técnicas y los métodos de prueba para la verificación de su cumplimiento en los puntos de conexión terminal y/o en el punto de salida del equipo de modulación o procesamiento (centro de transmisión y control) de la red, que deberán cumplir las redes públicas de telecomunicaciones que prestan el servicio restringido de televisión por cable, para asegurar la protección al usuario, evitar que se causen interferencias a otras redes y servicios de telecomunicaciones, se proteja a la red pública de telecomunicaciones y se mantenga la compatibilidad entre las señales transmitidas y/o conducidas a través de la red y los equipos terminales.

IX

JUSTIFICACIÓN

De todo el espectro radioeléctrico sólo existen Normas Oficiales Mexicanas aplicables a menos del 20 % de dicho espectro, donde algunas de las existentes, carecen de políticas y procedimientos para la evaluación de su conformidad, algunas otras tampoco incluyen los métodos de prueba. En general es notoria la falta de normatividad en el área de las telecomunicaciones, en donde hay una amplia gama de productos así como de medios, para hacer llegar los servicios de telefonía, Internet y televisión a los usuarios. Ante esto, es imprescindible proponer nuevas Normas Oficiales Mexicanas y mejorar las existentes.

En el caso de las redes de televisión por cable es necesario establecer una Norma

Oficial Mexicana en la cual se mantengan los objetivos legítimos de las NOM: la protección a los usuarios, la protección a las redes públicas de telecomunicaciones, la garantía de acceso a la red, el establecimiento de los métodos de medición y la protección al medio ambiente.

X

INTRODUCCIÓN

El grupo de trabajo conformado para la realización del anteproyecto de norma PROY-NOM-161-SCT1-2006 inició sus reuniones a finales de 1998, pero fue hasta el año 2005 que se volvieron a integrar para finalizar tal proyecto. A partir del 2005 estuvieron representados los siguientes organismos y dependencias: Cámara Nacional de la Industria de la Televisión por Cable (CANITEC), Cámara Nacional de la Industria Eléctrica Telecomunicaciones e Informática (CANIETI), Comisión Federal de Telecomunicaciones (COFETEL), Normalización y Certificación Electrónica (NYCE), Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT/DGPT), Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas, A.C. (C.I.M.E.), Telecomunicaciones de México (TELECOMM) y Lattice Laboratorios S.C., siendo este último el organismo a través del cual participé activamente desde septiembre del 2005 según consta en las minutas que se quedaron en poder del Ing. Carlos Badillo Rentería, quien fungió como coordinador del grupo de trabajo para la NOM, y quien representaba a la CANITEC.

El amplio crecimiento de los sistemas de televisión por cable convirtiéndose ahora

como redes públicas de telecomunicaciones al brindar servicios de TV digital, Internet y telefonía, obliga a actualizar la normatividad existente aplicada a éstos. Al establecer normas actualizadas que cubran los requisitos de desempeño y la no interferencia hacia otras redes públicas de telecomunicaciones, se garantiza la protección al usuario y la compatibilidad electromagnética.

En el Capítulo I, se explica como surgen los sistemas de televisión por cable, la arquitectura de la red inicial, los cambios de la misma al implementar fibra óptica y las ventajas de utilizar redes híbridas de fibra óptica y cable coaxial. Se describe la manera en que se transmiten las señales de TV, los problemas que se presentan en la difusión aérea de dichas señales, así como la viabilidad de transmitirlas por una red de cable lo que permite un uso eficiente del espectro de radiofrecuencia. Se presenta la infraestructura de una red CATV, el espectro de RF empleado para la difusión de las señales, los equipos empleados en la red, la forma en que se manejan las señales y son transmitidas en conjunto hasta el domicilio del cliente. Se menciona que tipos de señales conforman un canal de TV, las ventajas de la digitalización de las señales y lo que se requiere para ello.

En el capítulo II se incluyen las generalidades de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, haciendo énfasis en los temas que fueron tomados en cuenta para la realización de este trabajo de tesis. También se anexan las descripciones y los contenidos que deben presentar las Normas Oficiales Mexicanas, así como las Normas Mexicanas, esto con la finalidad de presentar la diferencia que existe entre las mismas.

En el capítulo III se trata el tema principal de este trabajo, en donde se incluye el anteproyecto de NOM como tal. En las especificaciones se contemplan los requisitos de desempeño que garantizan el acceso a la red, así como la no interferencia a otras redes públicas de telecomunicaciones. Por cada especificación se tiene un método de prueba y en cada uno de ellos, se anexaron los resultados de las mediciones realizadas a un sistema de televisión por cable.

XI

ANTECEDENTES

LA NOM-005-SCT1-1993 ESPECIFICACIONES Y REQUERIMIENTOS PARA LA INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DE SISTEMAS DE TELEVISIÓN POR CABLE, perdió su vigencia a partir de diciembre de 1998, ya que tal y como lo establece el Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, la vigencia de las Normas Oficiales Mexicanas debe ser de 5 años a partir de su publicación en el Diario Oficial de la Federación. Esta NOM entró en revisión desde finales de 1999 y hasta el año 2005 no se había podido establecer un proyecto de Norma Oficial Mexicana actualizado.

En la elaboración de Normas Oficiales Mexicanas, se contempla la participación de instituciones educativas y de investigación, con lo cual se reduciría el tiempo para llevar a buen término dichas normas, ya que en el apartado II inciso d) del capítulo 2.1 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, se estipula que se debe “promover la concurrencia de los sectores público, privado, científico y de consumidores en la elaboración y observancia de normas oficiales mexicanas y normas mexicanas”. Esta tesis es un ejemplo de que se puede colaborar y aportar los conocimientos adquiridos para el desarrollo de una Norma Oficial Mexicana en el ámbito de las telecomunicaciones.

Las participaciones dentro del grupo de trabajo para la NOM, a través de Lattice

Laboratorios SC, en donde realicé mi estancia industrial, me permitieron argumentar lo suficiente para impulsar la inclusión de los métodos de prueba en todas las especificaciones, los cuales no se encontraban en la NOM anterior. También se logró incluir las especificaciones para las señales digitales de televisión y la especificación de no interferencia a otras redes públicas de telecomunicaciones.

1

CAPÍTULO I SISTEMAS DE TELEVISIÓN POR CABLE. 1.1 INTRODUCCIÓN. En este capítulo se explica la forma en que funciona un sistema de televisión por cable, (CATV) los tipos de señales que se distribuyen, las características que deben cumplir éstas y los tipos de modulación empleados para enviarlas hacia el domicilio de los suscriptores. La evolución que han tenido las redes de televisión por cable y las ventajas que surgen de ello, son documentadas. Este capítulo se relaciona con el siguiente, en el entendido de que es necesario conocer la forma en que opera un sistema CATV, analizar las señales que se envían hacia cualquier punto terminal, y con esto poder analizar si es aplicable una NOM o una NMX. Una vez definido que se puede aplicar una NOM a dicho sistema de telecomunicaciones, se debe tener cuidado en perseguir los objetivos principales de las NOM en el ámbito de las telecomunicaciones: acceso a la red, protección al usuario, protección a la red y no interferencia hacia otras redes y/o sistemas de comunicación. 1.2 EVOLUCIÓN DE LAS REDES DE TELEVISIÓN POR CABLE.

La industria de los sistemas de televisión por cable apareció a principios de 1960. La estructura de la red que se instaló inicialmente fue la de árbol, en donde todas las señales emanadas desde la central, eran distribuidas a los suscriptores a través de ramificaciones principales, subramificaciones y derivaciones, como se observa en la figura 1-1. Esta topología requiere de amplificadores analógicos para elevar periódicamente la potencia de la señal hasta niveles aceptables de acuerdo al área cubierta. Sin embargo, todos los beneficios que se obtienen al resolver los problemas de pérdida/ganancia, son eliminados por la inserción de ruido y distorsión que provienen de los amplificadores analógicos. Éstos no eliminan el ruido, tal como: ruido blanco, ruido electromagnético y la interferencia por inducciones de radio frecuencia.

A principios de 1988, las compañías cableras descubren que el implementar fibra óptica

sobre la estructura de cable coaxial, trae consigo mejoras en cuanto a:

Rendimiento. Reducción de problemas ocasionados por cascadeo de amplificadores. Incremento en la confiabilidad. Se facilita el monitoreo y el diseño de la red. Mejor rendimiento para las señales de retorno.

Todo esto fue llevado a cabo mediante redes híbridas de cable coaxial y fibra óptica (HFC

Hybrid Fiber Coaxial), las cuales mantienen la estructura de árbol, tal y como se observa en la figura 1-2. Con la llegada de la fibra se introdujeron nuevos servicios: acceso a Internet, canales de TV digitales, así como telefonía.

2

Figura 1-1. Arquitectura de un sistema de televisión por cable (sólo coaxial).

Figura 1-2. Arquitectura de un sistema de televisión por cable híbrido de fibra óptica y cable coaxial, mayormente conocido como red HFC.

3

1.3 TRANSMISIÓN DE LAS SEÑALES DE TELEVISIÓN 1.3.1 TEORÍA DEL COLOR. Existen tres colores primarios que al mezclarse de manera apropiada se puede hacer una reproducción aproximada de todos los colores de la naturaleza. Dichos colores primarios con el rojo, el verde y el azul. En televisión es habitual describir una imagen en términos de su luminancia (brillantez) y su crominancia (color). La información sobre la crominancia puede, a su vez, describirse en términos de matiz y saturación. Al colocar los tres colores primarios en los vértices de un triángulo equilátero, como se muestra en la figura 1-3., y al inscribirse dicho triángulo en un círculo y al definir los colores por una magnitud radial y un ángulo, se puede describir la información de color en términos de coordenadas circulares. El matiz (color) de la luz varía de acuerdo al ángulo y la proporción de color puro (saturado) a blanco, llamada saturación. Esta saturación varía con la distancia radial del centro. La saturación de determinado color depende de su disolución con la luz blanca. Cerca del centro los colores están altamente diluidos, mientras que al alejarse están más saturados. No obstante, todos los puntos a lo largo de una línea con ángulo fijo tienen el mismo matiz.

Figura 1-3. Triángulo de color. La luminosidad de la luz es una medida de su energía incidente, la cual puede tomarse como una tercera dimensión perpendicular al plano de la figura 1-3. En el caso de la televisión comercial, es el ojo humano el que responde en forma desigual a la energía con diferentes longitudes de onda. En la figura 1-4 se muestra el resultado de varias mediciones de la respuesta del ojo humano a la luminosidad de la luz. Con base en dichas mediciones se concluye que la respuesta del ojo a la luminosidad es mayor a una longitud de onda de 550 x 10-9 metros (550 milimicras), lo que sería un color amarillo verdoso. La respuesta disminuye hacia longitudes de onda mayores y menores cayendo más rápido hacia el azul. [07]

4

En términos de colores primarios el ojo humano interpreta el color blanco como el 59% de verde, 30% de rojo y el 11% de azul, y no lo que uno pudiera pensar como un 33.3% de cada color primario.

Figura 1-4. Respuesta del ojo humano a los colores. 1.3.2 SISTEMA NTSC. Para transmitir información bidimensional (en este caso la imagen) por medio de sistema coordenado unidimensional (en este caso el tiempo), es necesario emplear alguna técnica de barrido. En el sistema NTSC cada imagen se divide en 525 líneas y el tiempo para el barrido completo de una imagen es de 1/30 de segundo y cada imagen completa se le llama cuadro. Para que el ojo humano interprete como movimiento continuo la secuencia de varias imágenes, se requiere que dicha secuencia sea a una razón de 15 cuadros por segundo, pero se percibe cierta vibración hasta que se usan velocidades de 40 cuadros por segundo. Para eliminar la vibración en la imagen de televisión se envían líneas alternadas a razón de 1/60 de segundo, siendo esto lo comúnmente conocido como barrido entrelazado, el cual se muestra en la figura 1-5. El barrido de una imagen empieza arriba a la izquierda y se efectúa de izquierda a derecha. Esto se repite hasta la parte baja de la pantalla en donde sólo se recorre media línea teniendo un total de 262.5 líneas, a lo que se le conoce como campo. El tiempo de barrido de un campo es de 1/60 de segundo, por lo que la frecuencia horizontal de barrido es de (262,5)(60) = 15,750 KHz. Dos campos dan un total de 525 líneas entrelazadas para formar el cuadro (imagen completa), teniendo así que el barrido entrelazado genera una tasa de campo de 60 Hz para eliminar la vibración mientras se mantiene una tasa de cuadros de 30 Hz. El esquema de líneas usado para cada cuadro se llama trama. Aunque el tamaño de la trama depende del receptor en particular (dado usualmente como una medida diagonal), las dimensiones relativas ancho-altura, conocidas como razón de aspecto se normalizan en 4:3.

5

Figura 1-5. Barrido entrelazado. Con esta razón de aspecto de 4:3, la imagen completa puede considerarse como un arreglo de 700 x 525 puntos de intensidad variable. Por tanto, hay un máximo de (700)(525)(30) = 11 025 000 elementos de imagen para enviar cada segundo. De acuerdo al criterio de que el tiempo de elevación del sistema debe igualar a un elemento de imagen, el ancho de banda de un sistema de respuesta tipo RC tenemos lo siguiente:

B ≈ 0,35 / tr = (0,35)(11 025 000) = 3,86 MHz Considerando una respuesta mucho más empinada:

B ≈ 1 / (2 tr) = (0,5)(11 025 000) = 5,51 MHz

Así tenemos ya la idea del ancho de banda requerido. En la práctica un ancho de banda de 4 MHz se considera adecuado.

El sistema NTSC fue concebido para ser compatible con el monocromático basándose

en 525 líneas y 60 campos por segundo con barrido entrelazado. Un componente de luminancia Y se forma por la suma de los tres colores primarios R, G y B. Las señales de color resultantes se cuantifican en la misma proporción que la respuesta del ojo humano a las frecuencias de los colores primarios de modo que si lo expresamos de forma matemática tenemos que:

EY = 0.30ER + 0.59EG + 0.11EB … Ecuación 1.1

Toda la información necesaria para una imagen monocromática esta contenida en esta

señal de luminancia. Además de la señal de luminancia se transmiten dos señales de diferencia de color.

Estas diferencias de color se forman restando la luminancia, las cuales son (R - Y) y (B – Y), dejando la componente (G – Y), la cual es menor a las anteriores y por lo tanto no se considera porque esta sujeta a mayores errores debidos al ruido. Estas señales de diferencia de color se transmiten usando multiplexión en cuadratura (DSB-SC) en una subportadora

6

situada ωs rad/s por encima de la portadora de imagen, las cuales se consideran como la señal de crominancia y ésta puede escribirse matemáticamente como:

(ER - EY) cos ωst + (EB - EY) sen ωst … Ecuación 1.2

La suma de las ecuaciones 1.1 y 1.2 forman la señal total de video, la cual es modulada en la portadora de imagen usando técnicas de banda lateral residual y la señal de crominancia se transmite en cuadratura a la frecuencia de la subportadora de color ωs. Expresando las diferencias de color en términos de magnitud y fase se tiene la siguiente ecuación:

[ ])()(tan)()( 122 YBYRYBYR −−−+− − Para aprovechar las características de resolución del ojo humano, en donde dicha resolución es menor para el color que para el blanco y negro, la subportadora de crominancia de referencia se adelanta 33º en el transmisor, obteniendo nuevos ejes llamados I y Q mostrados en la figura 1-6.

Figura 1-6. Diagrama fasorial de las señales de crominancia. Para la señal Q se emplea una banda de 0,5 MHz que al ser modulada en DSB se tiene un ancho de banda modulado de 1 MHz. Para la señal I se emplea modulación de banda lateral residual con lo que se limita el ancho de banda de la señal a cerca de 500 KHz. En la figura 1-7 se muestra un diagrama espectral simplificado de una transmisión de televisión en color. [07]

Las señales de televisión que se difunden por el aire, son transmitidas en canales de 6 MHz. Las compañías radiodifusoras de televisión que usan el mismo canal, deben estar lo suficientemente separadas para no interferir una con otra. Esto debe llevarse a cabo en cualquier área en donde las señales puedan ser recibidas. Sin embargo para prevenir dicha

7

interferencia, también se requiere que las estaciones de transmisión no utilicen canales adyacentes en la misma región, dado que los aparatos receptores, en este caso los televisores no tienen sistemas de filtrado, y de lo contrario se ocasionaría diferentes efectos adversos en la señal video y audio de cada canal.

Figura 1-7. Espectro de la televisión en color. Las señales de televisión que son entregadas a través de las redes CATV, son enviadas de la misma forma que por el aire, dividiendo el espectro del cable (0 – 1 GHz) en canales de 6 MHz de ancho de banda y modulando cada señal de televisión en un solo canal. Los sistemas de televisión por cable tienen capacidad para portar más canales de los que las transmisoras pueden por dos razones:

El problema de interferencia entre canales adyacentes no se presenta en los sistemas CATV debido a que todos los canales son transmitidos al mismo nivel de potencia a través de toda la red de cable, pudiendo con esto utilizar los canales adyacentes.

Los sistemas CATV tienen un ancho de banda suficiente para transmitir cientos de

canales e incluso otros servicios adicionales (Internet, Telefonía, Telemetría, etc.) 1.4 INFRAESTRUCTURA Los canales de 6 MHz empleados son filtrados para prevenir la interferencia por el traslape de las señales, tal y como se muestra en la figura 1-8. Dichos filtros limitan la capacidad total para transmitir las señales de TV alrededor de 4,2 a 4,5 MHz de cresta a cresta de las portadoras de audio y video. [09]

8

Figura 1-8. Capacidad de un canal de 6 Mhz en un cable coaxial.

El ancho de banda del cable es dividido en canales de 6 MHz, como se muestra en la figura 1-9, en donde las bandas de guarda son filtradas para prevenir la interferencia entre si de dos canales.

La información de audio en un canal de TV es una portadora modulada en frecuencia

(FM) colocada 4.5 MHz arriba de la portadora de video y de un octavo de potencia menor a ésta1[09], mostrada de forma teórica en la figura 1-10-1. Esta alineación en frecuencia de la portadora de video, audio y color de un canal de TV, es el estándar Americano mejor conocido como NTSC. En este trabajo de tesis únicamente se hace referencia a este estándar, no así al sistema Europeo PALM.

Figura 1-9. Bandas de guarda para prevenir la interferencia entre canales.

1 Para una señal de video de +3dBmV (1.41253 mV) de potencia, un octavo de ésta es 0.176567 mV (-15 dBmV ó 18 dBmV ). En el Capítulo 3, ésta relación está definida en la especificación 3.2.6 como un intervalo más amplio.

9

Figura 1-10-1. Portadora de audio y video de un canal de TV.

En la Figura 1-10-2 se puede observar la distribución de las portadoras de video, audio

y color del canal 02, tomadas con un analizador de espectros en un punto terminal de un sistema CATV. En donde la portadora de audio está 4,5 MHz arriba de la portadora de video, y la portadora de color se encuentra 3,6 MHz arriba de la portadora de video.

Figura 1-10-2. Portadoras analógicas de video, color y audio del canal 02.

10

1.5 OPERACIÓN DE LAS SEÑALES Los sistemas CATV utilizan multiplexaje por división de frecuencia sobre el cable coaxial, tal y como se muestra en la figura 1-11.

Figura 1-11. Multiplexaje por división de frecuencia en un sistema CATV.

Esta división en frecuencia permite a los proveedores multiplexar varios canales y servicios, en un sistema de un solo medio de distribución, como se muestra en las figuras 1-12 y 1-13.

Figura 1-12. Señales multiplexadas en la banda de 0 – 300 MHz.

11

Figura 1-13. Señales multiplexadas en la banda de 300 – 600 MHz. Adicional a los canales de televisión, algunos proveedores ofrecen canales de música FM, así como sistemas de información en línea (condiciones climatológicas, etc.), los cuales son alojados en ciertas bandas de frecuencia comprendidas dentro de 5 MHz – 1 GHz, de acuerdo a su propia planeación y esquema de mercadotecnia. 1.6 DIGITALIZACIÓN DE LOS SISTEMAS CATV El servicio digital es una tecnología que permite a los sistemas de cable el aprovechamiento del espectro de frecuencia para proporcionar una multitud de servicios que están emergiendo. También se consigue resistencia robusta al ruido, y una flexibilidad excepcional que permite la instalación de servicios digitales, tales como:

Video en demanda.

Telefonía IP.

Acceso a Internet y redes privadas virtuales (VPN’s).

Servicios de Telemetría.

Para que todo esto sea posible, los proveedores de CATV deben cambiar su estructura

básica por un sistema de dos vías y convirtiendo su red de coaxial a una red HFC. En la figura 1-14 se muestra lo que será la gama de servicios que se tendrán disponibles en un sistema CATV.

12

Figura 1-14. Servicios conocidos como el “triple play”. 1.7 SEÑAL DIGITAL DE VIDEO

Existen nuevas técnicas para ofrecer de tres a cuatro canales de TV en un solo canal CATV de 6 MHz como el estándar de compresión MPEG 2. Este estándar permite el incremento en capacidad sin la necesidad de emplear tanto ancho de banda en el espectro disponible de un sistema CATV. Esto es a lo que se le conoce como canales digitales, como los mostrados en la figura 1-15. En los sistemas de televisión por cable, todos los formatos de modulación digital, definen como los bits de los datos corresponden a la amplitud y fase de la portadora y como están hechas las transiciones entre bits. Los formatos de modulación digital asociados a los sistemas CATV son: QPSK, 16QAM, 64QAM, y 256QAM. En un sistema estándar de 550 MHz las señales están distribuidas de la siguiente manera: un ancho de banda para las señales de retorno de 0 a 42 MHz y para las señales empleadas como difusión, la banda de 52 a 550 MHz. Los 450 MHz de banda restante dependen de la cantidad de servicios y número de canales que se estén ofreciendo en una estructura de cable en particular [13]. En la figura 1-16 se muestra la distribución de las señales de un sistema de televisión por cable.

13

Figura 1-15. Portadoras digitales para canales de Televisión.

Figura 1-16. Distribución de servicios en el espectro de RF en un sistema CATV. 1.8 TÉCNICAS DE MODULACIÓN DIGITAL. Las técnicas de modulación digital pueden definirse en tres grupos dependiendo de la característica que se varíe en la señal portadora. Cuando se varía la amplitud, la técnica de modulación digital que se utiliza se conoce como conmutación por corrimiento en amplitud (ASK por sus siglas en inglés). Si se varía la frecuencia o la fase, las técnicas empleadas serían la conmutación por corrimiento en frecuencia (FSK) o la conmutación por corrimiento

14

en fase (PSK), respectivamente. Cualquiera que sea la técnica de modulación digital empleada, la amplitud, la frecuencia o la fase de la señal portadora podrá tomar únicamente un número finito de valores discretos. Para la visualización de una modulación digital, resulta práctico representar una fuente discreta de señales a partir de su “espacio de señal” o “constelación”. Una constelación es una representación geométrica de las señales en un espacio de n dimensiones, en donde se visualizan todos los símbolos de salida posibles que puede generar un modulador. La mayoría de los esquemas de modulación digital pueden representarse en un plano de dos dimensiones, debido a que en cada constelación, cada símbolo tiene asociado un valor de magnitud y uno de fase, a excepción de la modulación digital FSK. La amplitud y la fase de una señal pueden modularse simultáneamente o en forma separada, aunque esto resulta difícil de generar y principalmente de detectar. En lugar de ello, es muy práctico separar la señal en dos componentes independientes conocidos como I que es la componente en fase, y Q la componente en cuadratura, ambos ortogonales entre sí. En las comunicaciones digitales es muy común expresar la modulación en términos de estas dos componentes, razón por la cual, la representación de una constelación bidimensional I-Q es particularmente útil y puede asociarse a la mayor parte de los métodos de modulación digital. En una constelación I-Q, la componente en fase se proyecta sobre el eje de las abscisas, y la componente en cuadratura se proyecta sobre el eje de las ordenadas de un plano cartesiano. De esta manera, una señal estará en fase cuando se encuentre situada sobre el eje I, y estará en cuadratura cuando se encuentre desfasada 90º con respecto a la señal en fase, es decir, estará situada sobre el eje Q [12], tal y como se muestra en la figura 1-17.

Figura 1-17. Proyección de una señal en fase (coseno) y una señal en cuadratura (seno) en

la constelación I-Q.

En esta representación I-Q, cada señal que se mapea en una constelación tendrá asociada una posición precisa, es decir, un punto con coordenadas I-Q. Con base en esta posición, los equipos receptores determinan que señal fue transmitida y para ello cada señal mapeada en la constelación tiene asociada una región de decisión [12], como se muestra en

15

la figura 1-17. Debido a que las señales se ven afectadas por el ruido al propagarse a través del canal de comunicación, se producen errores si los símbolos de estas señales se ubican fuera de su región de decisión. 1.8.1 Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) La técnica de modulación digital conocida como conmutación por corrimiento de fase por cuadratura (QPSK, por sus siglas en inglés), emplea una portadora cosenoidal, la cual es variada en fase mientras se mantiene su amplitud y frecuencia constantes [12].

El término cuadratura significa que hay cuatro posibles fases para la portadora en un instante de tiempo determinado. Las cuatro fases son etiquetadas como {A, B, C, D}, las cuales corresponden respectivamente a las fases {0, 90, 180, 270}.

En QPSK la información es transmitida a través de las variaciones de fase. En cada

instante de tiempo, la fase sólo puede cambiar una vez. Debido a que hay cuatro fases, se pueden transmitir 2 bits de información en cada instante de tiempo, esto es, la tasa real de transmisión de información, es el doble de la tasa de transición de la señal. Por ejemplo si un MODEM emplea modulación QPSK para enviar 1200 bits de información por segundo, tendrá una transición de 600 fases por segundo. 1.8.2 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) La Modulación en Amplitud por Cuadratura (QAM) es un tipo de modulación digital, la cual es una combinación de la modulación por amplitud y la modulación por corrimiento de fase, la cuál resulta muy sencilla. Por ejemplo si se emplean dos niveles de amplitud y cuatro posibles corrimientos de fase, al combinarlos se obtendrían 8 formas de onda, con las cuales se pueden codificar 3 bits por cada transición de señal. Si asignamos un valor binario a cada forma de onda, tendremos una correspondencia como la mostrada en la tabla 1-1. La relación de la forma de onda con cada valor binario puede ser de manera aleatoria, pero para ello se han definido ciertos estándares [12].

Valor binario Amplitud Corrimiento de fase000 1 Ninguno 001 2 Ninguno 010 1 ¼ 011 2 ¼ 100 1 ½ 101 2 ½ 110 1 ¾ 111 2 ¾

Tabla 1-1. Codificación básica en QAM.

16

Por ejemplo, para codificar la siguiente cadena de bits: 001010100011101000011110, lo primero que se debe hacer es separarla en grupos de 3 bits: 001-010-100-011-101-000-011-110 y por último graficar la forma de onda resultante por cada grupo de tres bits correspondiente a una forma de onda mostrada en la figura 1-18.

Figura 1-18. Forma de onda de una señal QAM en el dominio del tiempo. Los canales ascendentes tienen anchos de banda variables entre 200 KHz y 3,2 MHz, y

de acuerdo al tipo de modulación que se utilice (16QAM ó QPSK), será la tasa de transferencia de datos disponible, que van de 320 Kbps – 10 Mbps, tal y como se muestra en la tabla 1-2. [12]

Ancho de banda empleado (KHz)

Tasa de transferencia de símbolos (ks/s)

Tasa de transferencia QPSK (Kbps)

Tasa de transferencia 16QAM (Kbps)

200 160 320 640 400 320 640 1280 800 640 1280 2560 1600 1280 2560 5120 3200 2560 5120 10240

Tabla 1-2. Tasas de transferencia de acuerdo al tipo de modulación y ancho de banda.

1.9 TASA DE ERROR DE MODULACIÓN (MER). La tasa de error de modulación expresada en dBs, evalúa los efectos del ruido de piso en la red de cable, la respuesta en frecuencia del canal (incluyendo las variaciones en amplitud y frecuencia, retardo y microreflexiones), ruido ocasionado por el oscilador, desperfectos en el receptor, así como otras afectaciones que alteran la recepción del símbolo de constelación. Dado que la MER mide el desempeño de la red de inicio a fin en el enlace de comunicación, es muy útil para darle seguimiento al rendimiento del sistema.

17

En la tabla 1-3 se muestran las diferentes terminologias empleadas para medir la

presencia de ruido en la señal.

Abreviación Término Definición Unidad

CNR Relación portadora a ruido

La razón de la potencia de la portadora o señal, con respecto a la potencia del ruido blanco en un ancho de banda específico, medido con un analizador de espectro o equipo similar.

dB

SNR Relación señal a ruido

a) Medida general de la razón de la potencia de la señal con respecto a la potencia del ruido. b) En un contexto específico, es la medida de la razón de la potencia de la señal con respecto a la potencia del ruido, en banda base antes de la modulación, o después de la demodulación.

dB

EVM Magnitud de vector de error

La razón de la magnitud rms del error con respecto a la magnitud máxima de los símbolos transmitidos.

Porcentaje

MER Tasa de error de modulación

La razón del promedio de la potencia de la señal de constelación con respecto al promedio de la potencia de la señal de error de constelación.

dB

Tabla 1-3. Terminología de los tres parámetros mayormente empleados en la medición de

ruido en un sistema de televisión por cable. La MER, está definida como la razón del promedio de la potencia de los símbolos de constelación, con respecto al promedio de la potencia de los errores de constelación, la cual es expresada en decibeles. Para determinar la MER se requiere calcular la potencia promedio de los vectores de error, mostrados en la figura 1-19, los cuales se obtienen de tomar la magnitud del cuadrado del vector de error y sacando el promedio de un número N dado de símbolos. Entonces para obtener la MER se requiere dividir la potencia promedio de la señal (la cual es una constante conocida para cada constelación) entre la potencia promedio del vector de error. Finalmente a este valor se le saca el logaritmo y se múltiplica por diez. La MER es una medición directa de la calidad de la calidad de la modulacióny tiene relación directa con la tasa de error de bit (BER Bit Error Rate). En la figura 1-20 se muestra el vector de un símbolo deseado (símbolo ideal a transmitir), y también se aprecia el símbolo transmitido, el cual por alguna razón no es idéntico al deseado, por lo tanto el error de modulación es la diferencia de vectores entre el vector del símbolo deseado y el vector del símbolo transmitido. Esto es:

Error de modulación = Símbolo transmitido – Simbolo deseado Al emplearse un diagrama de constelación para graficar las señales de los símbolos transmitidos en un período de tiempo, el resultado es una pequeña nube alrededor del símbolo deseado la cual se muestra en la figura 1-21, por lo tanto la tasa de error de modulación es la razón de la potencia promedio del símbolo con respecto a la potencia promedio de los errores:

18

MER(dB) = 10 log (potencia promedio de símbolo % potencia promedio de error)

Figura 1-19. Vector de error.

Figura 1-20. Error de modulación.

19

Figura 1-21. Tasa de error de modulación.

Matemáticamente la MER está descrita de la siguiente manera:

( )

( )∑

∑

=

=

+

+= N

jjj

N

jjj

QI

QIMER

1

22

1

22

10log10δδ

en donde I y Q son la parte real e imaginaria de cada vector de símbolo deseado, mientras que δI y δQ son la parte real e imaginaria de cada vector de error.

20

CAPÍTULO II LEY FEDERAL SOBRE METROLOGÍA Y NORMALIZACIÓN 2.1 INTRODUCCIÓN En este capítulo se incluyen los temas de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización que se emplean como respaldo y fundamento en la elaboración de este trabajo de tesis. En lo que respecta a los temas de la NOM y la NMX permiten definir la diferencia que existe entre ellas, destacando que las NOM son de carácter obligatorio y las NMX sirven como referencia. El contenido define el alcance de las normas y lo que se debe establecer para distinguir entre una y otra.

Para la realización de cualquier Norma en el ámbito de las telecomunicaciones, se requiere conocer la forma en que funciona el sistema y los aspectos que debe cubrir el documento para poder considerarse como Norma Oficial Mexicana, o en su caso como Norma Mexicana. Este Capítulo se incluye bajo la importancia de esclarecer la diferencia entre un tipo de Norma de regulación obligatoria y una de tipo informativo, en donde la primera permite y garantiza la protección de la red, del usuario y del medio ambiente, así como la interferencia hacia otros sistemas de comunicación. 2.2 GENERALIDADES [05] La Ley sobre Metrología y Normalización (LFMN), rige sobre toda la República Mexicana y sus disposiciones son de orden público e interés social. Su aplicación y vigilancia le corresponde al Ejecutivo Federal a través de las dependencias federales de administración pública, que tengan competencia en las materias reguladas en dicha ley. Los objetivos que persigue la Ley Federal sobre Metrología y Normalización son los siguientes: I.- En materia de Metrología:

a) Establecer el Sistema General de Unidades de Medida; b) Precisar los conceptos fundamentales sobre metrología; c) Establecer los requisitos para la fabricación, importación, reparación, venta,

verificación, y uso de los instrumentos para medir y los patrones de medida; d) Establecer la obligatoriedad de la medición en transacciones comerciales y de indicar el

contenido neto en los productos envasados; e) Instituir el Sistema Nacional de Calibración; f) Crear el centro Nacional de Metrología, como organismo de alto nivel técnico en la

materia; y

21

g) Regular, en lo general, las demás materias relativas a la metrología.

II.- En materia de normalización, certificación, acreditamiento y verificación:

a) Fomentar la transparencia y eficiencia en la elaboración y observancia de normas oficiales mexicanas y normas mexicanas;

b) Instituir la Comisión Nacional de Normalización para que coadyuve en las actividades

que sobre normalización corresponde realizar a las distintas dependencias de la administración pública federal;

c) Establecer un procedimiento uniforme para la elaboración de normas oficiales

mexicanas por las dependencias de la administración pública federal; d) Promover la concurrencia de los sectores público, privado, científico y de consumidores

en la elaboración y observancia de normas oficiales mexicanas y normas mexicanas; e) Coordinar las actividades de normalización, certificación, verificación, y laboratorios de

prueba de las dependencias de la administración pública federal; f) Establecer el sistema nacional de acreditamiento de organismos de normalización y de

certificación, unidades de verificación, y de laboratorios de prueba y calibración; y g) En general, divulgar las acciones de normalización y demás actividades relacionadas

con la materia. 2.3 NORMA OFICIAL MEXICANA (NOM) [05]

Una Norma Oficial Mexicana es la regulación técnica de observancia obligatoria expedida por las dependencias competentes, conforme a las finalidades establecidas en el artículo 40, que establece reglas, especificaciones, atributos, directrices, características o prescripciones aplicables a un producto, proceso, instalación, sistema, actividad, servicio o método de producción u operación, así como aquellas relativas a terminología, simbología, embalaje, marcado o etiquetado y las que se refieran a su cumplimiento o aplicación.

De acuerdo al artículo 40 de la LFMN.- Las normas oficiales mexicanas tendrán como finalidad establecer: I.- Las características y/o especificaciones que deban reunir los productos y procesos cuando éstos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dañar la salud humana, animal, vegetal, el medio ambiente general y laboral, o para la preservación de recursos naturales;

22

II.- Las características y/o especificaciones de los productos utilizados como materias primas o partes o materiales para la fabricación o ensamble de productos finales sujetos al cumplimiento de normas oficiales mexicanas, siempre que para cumplir las especificaciones de éstos sean indispensables las de dichas materias primas, partes o materiales; III.- Las características y/o especificaciones que deban reunir los servicios cuando éstos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dañar la salud humana, animal, vegetal o el medio ambiente general y laboral o cuando se trate de la prestación de servicios de forma generalizada para el consumidor; IV.- Las características y/o especificaciones relacionadas con los instrumentos para medir, los patrones de medida y sus métodos de medición, verificación, calibración y trazabilidad; V.- Las especificaciones y/o procedimientos de envase y embalaje de los productos que puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dañar la salud de las mismas o el medio ambiente; VI.- Las especificaciones y/o procedimientos de envase y embalaje de los productos que puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dañar la salud de las mismas o el medio ambiente; VII.- Derogado. VIII.- La nomenclatura, expresiones, abreviaturas, símbolos, diagramas o dibujos que deberán emplearse en el lenguaje técnico industrial, comercial, de servicios o de comunicación; IX.- La descripción de emblemas, símbolos y contraseñas para fines de esta Ley; X.- Las características y/o especificaciones, criterios y procedimientos que permitan proteger y promover el mejoramiento del medio ambiente y los ecosistemas, así como la preservación de los recursos naturales; XI.- Las características y/o especificaciones, criterios y procedimientos que permitan proteger promover la salud de las personas, animales o vegetales; XII.- La determinación de la información comercial, sanitaria, ecológica, de calidad, seguridad e higiene y requisitos que deben cumplir las etiquetas, envases, embalaje y la publicidad de los productos y servicios para dar información al consumidor o usuario; XIII.- Las características y/o especificaciones que deben reunir los equipos, materiales, dispositivos e instalaciones industriales, comerciales, de servicios y domésticas para fines sanitarios, acuícolas, agrícolas, pecuarios, ecológicos, de comunicaciones, de seguridad o de calidad y particularmente cuando sean peligrosos; XIV.- Derogado.

23

XV.- Los apoyos a las denominaciones de origen para productos del país; XVI.- Las características y/o especificaciones que deban reunir los aparatos, redes y sistemas de comunicación, así como vehículos de transporte, equipos y servicios conexos para proteger las vías generales de comunicación y la seguridad de sus usuarios. XVII.- Las características y/o especificaciones, criterios y procedimientos para el manejo, transporte y confinamiento de materiales y residuos industriales peligrosos y de las sustancias radioactivas; y XVIII.- Otras en que se requiera normalizar productos, métodos, procesos, sistemas o prácticas industriales, comerciales o de servicios de conformidad con otras disposiciones legales, siempre que se observe lo dispuesto por los artículos 45 a 47.

En el artículo 41 de la LFMN se menciona que las Normas Oficiales Mexicanas deberán contener: I.- La denominación de la norma y su clave o código, así como las finalidades de la misma conforme al artículo 40; II.- La identificación del producto, servicio, método, proceso, instalación o, en su caso, del objeto de la norma conforme a lo dispuesto en el artículo precedente; III.- Las especificaciones y características que correspondan al producto, servicio, método, proceso, instalación o establecimientos que se establezcan en la norma en razón de su finalidad; IV.- Los métodos de prueba aplicables en relación con la norma y en su caso, los de muestreo; V.- Los datos y demás información que deban contener los productos o, en su defecto, sus envases o empaques, así como el tamaño y características de las diversas indicaciones; VI.- El grado de concordancia con normas y lineamientos internacionales y con las normas mexicanas tomadas como base para su elaboración; VII.- La bibliografía que corresponda a la norma; VIII.- La mención de la o las dependencias que vigilarán el cumplimiento de las normas cuando exista concurrencia de competencias; y IX.- Las otras menciones que se consideren convenientes para la debida comprensión y alcance de la norma.

24

Para la elaboración de este trabajo, se tomó en cuenta principalmente el artículo 40 apartado XVI, el cual se refiere al establecimiento de las especificaciones para la protección de las vías generales de comunicación, que para los efectos de la Ley Federal de Telecomunicaciones comprende el espectro radioeléctrico, las redes de telecomunicaciones y los sistemas de comunicaciones vía satélite. Esto con la finalidad de establecer las especificaciones, requisitos mínimos de desempeño y de no interferencia aplicables a los sistemas de televisión por cable.

También se toma en consideración el artículo 41 apartado IV, como base en el planteamiento de contar con los métodos de prueba por cada especificación y requisito propuesto en este trabajo. 2.4 NORMA MEXICANA (NMX) [05] Las normas mexicanas son de aplicación voluntaria, y que salvo en los casos en que los particulares manifiesten que sus productos, procesos o servicios son conformes con las mismas y sin perjuicio de que las dependencias requieran en una norma oficial mexicana su observancia, para fines determinados. Su campo de aplicación puede ser nacional, regional o local. Para la elaboración de las normas mexicanas se debe considerar lo siguiente: I.- Deberán incluirse en el Programa Nacional de Normalización; II.- Tomar como base las normas internacionales, salvo que las mismas sean ineficaces o inadecuadas para alcanzar los objetivos deseados y ello esté debidamente justificado; y III.- Estar basadas en el consenso de los sectores interesados que participen en el comité y someterse a consulta pública por un período de cuando menos 60 días naturales antes de su expedición, mediante aviso publicado en el Diario Oficial de la Federación que contenga un extracto de la misma.

25

CAPÍTULO III REQUISITOS DE DESEMPEÑO Y DE NO INTERFERENCIA APLICABLES A LAS REDES PÚBLICAS DE TELECOMUNICACIONES QUE PRESTAN EL SERVICIO RESTRINGIDO DE TELEVISIÓN POR CABLE. 3.1.1 INTRODUCCIÓN.

El desarrollo constante de la tecnología, la evolución de los medios de transmisión empleados para la conducción de señales, el empleo de fibra óptica por cable coaxial creando redes híbridas de fibra óptica y cable coaxial, así como el aumento continuo en la demanda por el uso de los servicios de telecomunicaciones, hace necesaria la elaboración del Anteproyecto de Norma Oficial Mexicana “Requisitos de desempeño y de no interferencia aplicables a las redes públicas de telecomunicaciones que prestan el servicio restringido de televisión por cable”, con el fin de establecer las especificaciones técnicas en los puntos de conexión terminal, en el centro de transmisión y control, así como en el tendido de la red. 3.1.2 OBJETIVO.

Este Anteproyecto de Norma Oficial Mexicana tiene como objetivo establecer las especificaciones técnicas y los métodos de prueba para la verificación de su cumplimiento en los puntos de conexión terminal y/o en el punto de salida del equipo de modulación o procesamiento (centro de transmisión y control) de la red, que deberán cumplir las redes públicas de telecomunicaciones que prestan el servicio restringido de televisión por cable, para asegurar la protección al usuario, evitar que se causen interferencias a otras redes y servicios de telecomunicaciones, se proteja a la red pública de telecomunicaciones y se mantenga la compatibilidad entre las señales transmitidas y/o conducidas a través de la red y los equipos terminales. 3.1.3 CAMPO DE APLICACIÓN.

El presente Anteproyecto de Norma Oficial Mexicana se aplica a las redes públicas de telecomunicaciones que prestan el servicio restringido de televisión por cable. 3.1.4 DEFINICIONES. Para los efectos del presente Anteproyecto de Norma Oficial Mexicana se establecen las siguientes definiciones sugeridas dentro del grupo de trabajo para la NOM. Centro de transmisión y control (CTC).- El lugar donde se realizan las funciones de transmisión y control, así como de recepción de señales para ofrecer el servicio restringido de televisión. Concesionario.- Persona física o moral que cuenta con un título de concesión, para instalar, operar o explotar una red pública de telecomunicaciones autorizada para prestar servicios

26

restringidos de televisión, audio o transferencia de datos, sin perjuicio de que a través de la misma red, se presten otros servicios restringidos de conformidad con las disposiciones legales aplicables. Equipo terminal.- Equipo destinado a ser conectado a la red, capaz de recibir canales de televisión e interactuar con la red a través de un punto de conexión terminal. Fuga de señal radioeléctrica.- Toda la energía electromagnética que escapa de una red pública de telecomunicaciones que presta el servicio restringido de televisión por cable. Modulación de amplitud en cuadratura (QAM).- La modulación en amplitud por cuadratura (QAM) es un tipo de modulación digital, la cual es una combinación de la modulación por amplitud y la modulación por corrimiento de fase. Punto de conexión terminal.- Punto físico normalmente ubicado en el domicilio del cliente, a través del cual se reciben las señales de televisión restringida y otros servicios de telecomunicaciones de conformidad con las disposiciones legales aplicables. Red.- La red pública de telecomunicaciones concesionada por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, al amparo de la cual se prestan servicios restringidos de televisión y otros servicios de telecomunicaciones de conformidad con las disposiciones legales aplicables. Señal analógica.- Señal eléctrica que varía en forma continua en amplitud, frecuencia o fase de acuerdo a la información que está siendo transmitida y que tiene un número finito de valores. Señal digital.- Señal eléctrica que varía en forma discreta en el tiempo en la cual la información está representada por un número de valores discretos bien definidos que pueden ser adoptados por una de sus características en función del tiempo. Servicio restringido de televisión.- Aquel por el que mediante contrato y el pago periódico de una cantidad preestablecida y revisable, el concesionario de manera continua distribuye a través de su red a los suscriptores, programación de video y audio asociado. Suscriptor.- La persona que celebra un contrato con el concesionario, por virtud del cual le son prestados servicios restringidos de televisión por cable. Nodo.- Zona de cobertura de una porción del total de la red, debida a la estructura HFC. El nodo esencialmente es un receptor/transmisor óptico convertidor de medios (luz - RF), de donde se distribuye la señal de RF sobre la red de coaxial, teniendo una cobertura de acuerdo al diseño y limitantes por atenuación y número de amplificadores permitidos para hacer llegar la señal en condiciones que cumplan con las especificaciones determinadas por la normatividad vigente.

27

3.1.5 ABREVIATURAS

Para efectos de este Anteproyecto de Norma Oficial Mexicana, las siguientes abreviaturas se entienden por: MER Tasa de error de modulación. CTC Centro de transmisión y control. PRA Portadoras relacionadas por armónicas. PRI Portadoras relacionadas por incrementos. QAM Modulación de amplitud en cuadratura. RF Radiofrecuencia. SRTV Servicio restringido de televisión. 3.2 ESPECIFICACIONES

Las siguientes especificaciones se aplican a las redes públicas de telecomunicaciones que prestan el servicio restringido de televisión por cable y deben ser cumplidas bajo cualquier condición ambiental. 3.2.1 Frecuencia central de la portadora de video.

La frecuencia central de la portadora de video que se debe emplear para cada canal,

debe ser cualquiera de las indicadas en la Tabla 3-1. La frecuencia de las portadoras de video de los canales adyacentes deben estar espaciadas 6 MHz ± 20 kHz. Comprobándose con el método de prueba que se establece en 3.3.1.

Tabla 3-1. Frecuencia de la portadora de video.

Frecuencia en MHz. PLAN DE FRECUENCIA CANAL ESTANDAR PRI PARA

2 55,25 55,25 54,00 3 61,25 61,25 60,00 4 67,25 67,25 66,00 5 77,25 77,25 76,00 6 83,25 83,25 82,00 95 91,25 91,25 90,00 96 97,25 97,25 96,00 97 103,25 103,25 102,0098 109,25 109,25 108,0099 115,25 115,25 114,0014 121,25 121,25 120,0015 127,25 127,25 126,0016 133,25 133,25 132,0017 139,25 139,25 138,0018 145,25 145,25 144,00

19 151,25 151,25 150,0020 157,25 157,25 156,0021 163,25 163,25 162,0022 169,25 169,25 168,007 175,25 175,25 174,008 181,25 181,25 180,009 187,25 187,25 186,0010 193,25 193,25 192,0011 199,25 199,25 198,0012 205,25 205,25 204,0013 211,25 211,25 210,0023 217,25 217,25 216,0024 223,25 223,25 222,0025 229,25 229,25 228,0026 235,25 235,25 234,0027 241,25 241,25 240,0028 247,25 247,25 246,0029 253,25 253,25 252,0030 259,25 259,25 258,0031 265,25 265,25 264,00

28

32 271,25 271,25 270,0033 277,25 277,25 276,0034 283,25 283,25 282,0035 289,25 289,25 288,0036 295,25 295,25 294,0037 301,25 301,25 300,0038 307,25 307,25 306,0039 313,25 313,25 312,0040 319,25 319,25 318,0041 325,25 325,25 324,0042 331,25 331,25 330,0043 337,25 337,25 336,0044 343,25 343,25 342,0045 349,25 349,25 348,0046 355,25 355,25 354,0047 361,25 361,25 360,0048 367,25 367,25 366,0049 373,25 373,25 372,0050 379,25 379,25 378,0051 385,25 385,25 384,0052 391,25 391,25 390,0053 397,25 397,25 396,0054 403,25 403,25 402,0055 409,25 409,25 408,0056 415,25 415,25 414,0057 421,25 421,25 420,0058 427,25 427,25 426,0059 433,25 433,25 432,0060 439,25 439,25 438,0061 445,25 445,25 444,0062 451,25 451,25 450,0063 457,25 457,25 456,0064 463,25 463,25 462,0065 469,25 469,25 468,0066 475,25 475,25 474,0067 481,25 481,25 480,0068 487,25 487,25 486,0069 493,25 493,25 492,0070 499,25 499,25 498,0071 505,25 505,25 504,0072 511,25 511,25 510,0073 517,25 517,25 516,0074 523,25 523,25 522,0075 529,25 529,25 528,0076 535,25 535,25 534,0077 541,25 541,25 540,0078 547,25 547,25 546,0079 553,25 553,25 552,0080 559,25 559,25 558,0081 565,25 565,25 564,0082 571,25 571,25 570,0083 577,25 577,25 576,0084 583,25 583,25 582,00

85 589,25 589,25 588,0086 595,25 595,25 594,0087 601,25 601,25 600,0088 607,25 607,25 606,0089 613,25 613,25 612,0090 619,25 619,25 618,0091 625,25 625,25 624,0092 631,25 631,25 630,0093 637,25 637,25 636,0094 643,25 643,25 642,00100 649,25 649,25 648,00101 655,25 655,25 654,00102 661,25 661,25 660,00103 667,25 667,25 666,00104 673,25 673,25 672,00105 679,25 679,25 678,00106 685,25 685,25 684,00107 691,25 691,25 690,00108 697,25 697,25 696,00109 703,25 703,25 702,00110 709,25 709,25 708,00111 715,25 715,25 714,00112 721,25 721,25 720,00113 727,25 727,25 726,00114 733,25 733,25 732,00115 739,25 739,25 738,00116 745,25 745,25 744,00117 751,25 751,25 750,00118 757,25 757,25 756,00119 763,25 763,25 762,00120 779,25 779,25 768,00121 775,25 775,25 774,00122 781,25 781,25 780,00123 787,25 787,25 786,00124 793,25 793,25 792,00125 799,25 799,25 798,00126 805,25 805,25 804,00127 811,25 811,25 810,00128 817,25 817,25 816,00129 823,25 823,25 822,00130 829,25 829,25 828,00131 835,25 835,25 834,00132 841,25 841,25 840,00133 847,25 847,25 846,00134 853,25 853,25 852,00135 859,25 859,25 858,00136 865,25 865,25 864,00137 871,25 871,25 870,00138 877,25 877,25 876,00139 883,25 883,25 882,00140 889,25 889,25 888,00141 895,25 895,25 894,00142 901,25 901,25 900,00

29

143 907,25 907,25 906,00144 913,25 913,25 912,00145 919,25 919,25 918,00146 925,25 925,25 924,00147 931,25 931,25 930,00148 937,25 937,25 936,00149 943,25 943,25 942,00150 949,25 949,25 948,00151 955,25 955,25 954,00152 961,25 961,25 960,00153 967,25 967,25 966,00154 973,25 973,25 972,00155 979,25 979,25 978,00156 985,25 985,25 984,00157 991,25 991,25 990,00158 997,25 997,25 996,00

30

3.2.2 Frecuencia central de la portadora de audio.

La frecuencia central de la portadora de audio de un canal de televisión deberá estar 4,5 MHz ± 5 kHz arriba de la frecuencia de la portadora de video del propio canal. Comprobándose con el método de prueba que se establece en 3.3.2. 3.2.3 Nivel de la portadora de video.

El nivel de la portadora de video en el punto de conexión terminal de red no debe ser menor a 1,4125 milivolts (+3 dBmV). Comprobándose con el método de prueba que se establece en 3.3.3. 3.2.4 Estabilidad del nivel de la portadora de video.

La estabilidad del nivel de la portadora de video en cada canal, no debe variar más de

8 dB durante un período de 24 horas. Comprobándose con el método de prueba que se establece en 3.3.4. 3.2.5 Diferencia de niveles entre portadoras adyacentes de video.

No debe ser mayor de 3 dB del nivel de la señal de cualquier portadora de video de

canal adyacente. Comprobándose con el método de prueba que se establece en 3.3.5. 3.2.6 Diferencia de niveles entre la portadora de audio y la portadora de video de un mismo canal.

La portadora de audio se debe mantener entre 10 dB y 17 dB por abajo del nivel de la

portadora de video asociada. Comprobándose con el método de prueba que se establece en 3.3.6. 3.2.7 Relación de nivel de RF de la portadora de video a nivel de ruido.

La relación de nivel de RF en la portadora de video a nivel de ruido no debe ser menor

de 43 dB. Comprobándose con el método de prueba que se establece en 3.3.7 3.2.8 Fuga de señal radioeléctrica.

Las redes que emplean tecnología de cable coaxial pueden presentar fugas o inducciones electromagnéticas por causa de fallas físicas en conectores, fuentes para

31

alimentar la red, amplificadores, entre otros, por lo que para evitar interferencias a otros ó la inducción desde otros servicios de telecomunicaciones, se establece lo siguiente: 3.2.8.1 Intensidad de campo eléctrico.

El valor máximo de la fuga de señal de radiofrecuencia no debe ser mayor de 20 μV/m de intensidad de campo eléctrico para las frecuencias comprendidas de 7 a 750 MHz, medido a una distancia de 3 metros de las líneas de la red (ver Tabla 3-2). Comprobándose con el método de prueba que se establece en 3.3.8.

Tabla 3-2. Intensidad de campo eléctrico.

Frecuencias

Límite de fuga de señal

(μV/m)

Distancia en metros (m)

Dentro de la banda de 7 MHz a 750 MHz. 20 3 3.2.9 Procesamiento de señales digitales de televisión. 3.2.9.1 Nivel de las portadoras digitales.

El nivel de las portadoras digitales de video deben estar entre 8 y 10 dB por debajo de la portadora analógica de video adyacente. Comprobándose con el método de prueba que se establece en 3.3.9. 3.2.9.2 Tasa de error de modulación (MER) de las portadoras digitales.

La tasa de error de modulación debe ser de 35 dB o mejor para modulación QAM.

Comprobándose con el método de prueba que se establece en 3.3.10.

32

3.3 MÉTODOS DE PRUEBA.

Las pruebas para las redes públicas de telecomunicaciones que prestan el servicio restringido de televisión por cable se deben realizar una vez por año calendario. Dichas pruebas se deben realizar en dos puntos de conexión terminal por “Nodo”.

Lo anterior no excluye al concesionario de la obligación de cumplir con las especificaciones de esta NOM en todos los puntos de conexión terminal de su red.

Figura 3-1. Esquema de medición para las pruebas de desempeño. 3.3.1 Frecuencia central de la portadora de video. Instrumento:

Analizador de espectro.

Procedimiento:

I. La red debe estar funcionando bajo condiciones de operación normal. II. Conectar el analizador de espectro a un punto de conexión terminal de red.

III. Medir y registrar en MHz, la frecuencia central de la portadora de video de los canales analógicos que se estén difundiendo por la RPT.

Resultados:

Los valores obtenidos deben cumplir con lo establecido en 3.2.1. 3.3.2 Frecuencia central de la portadora de audio. Instrumento:


33

Procedimiento:


III. Medir y registrar en MHz, la frecuencia central de la portadora de audio de los canales analógicos que se estén difundiendo por la RPT.

IV. Restar del valor obtenido de la frecuencia central de video, el valor de la frecuencia central de audio.

Resultados:

Los valores obtenidos deben cumplir con lo establecido en 3.2.2. 3.3.3 Nivel de la portadora de video. Instrumento:


Procedimiento:


III. Medir y registrar en dBmV, el nivel de la portadora de video de los canales analógicos que se estén difundiendo por la RPT.

Resultados:

Los valores obtenidos deben cumplir con lo establecido en 3.2.3. 3.3.4 Estabilidad del nivel de la portadora de video. Instrumento:


Procedimiento:


III. Medir y registrar en dBmV, el nivel de la portadora de video de los canales analógicos que se estén difundiendo por la RPT, en cuatro eventos de seis horas cada uno, durante un período de 24 horas.

Resultados:

Los valores obtenidos deben cumplir con lo establecido en 3.2.4.

34

3.3.5 Diferencia de niveles entre portadoras adyacentes de video. Instrumento:

Analizador de espectro. Procedimiento:

I. Con los datos obtenidos en el inciso 3.3.3, realizar la resta numérica de los valores obtenidos de las portadoras de video de los canales analógicos que se estén difundiendo por la RPT.

Resultados:

Los valores obtenidos deben cumplir con lo establecido en 3.2.5. 3.3.6 Diferencia de niveles entre la portadora de audio y la portadora de video de un mismo canal. Instrumento:


Procedimiento:


III. Medir y registrar en dBmV, los niveles de las portadoras de audio y video de los canales analógicos que se estén difundiendo por la RPT.

Resultados:

Los valores obtenidos deben cumplir con lo establecido en 3.2.6.

3.3.7 Relación de nivel de RF de la portadora de video a nivel de ruido. Instrumento:


Procedimiento:

I. La red debe estar funcionando bajo condiciones de operación normal. II. Conectar el analizador de espectro a un punto terminal de red.

III. Ajustar el analizador de espectro con una ventana de 2 MHz y sintonizar la frecuencia central del canal a evaluar haciendo que esta se encuentre en el centro de la pantalla de despliegue. Posteriormente apagar la modulación de la portadora de video.

IV. Fijar la resolución del ancho de banda a 30 kHz y el ancho de banda de video en 100 Hz.

35

V. Desconectar la entrada del cable del analizador de espectro o del preamplificador en el caso de que se use, para determinar si se requiere dicho preamplificador o no y observar la caída del nivel de ruido.

VI. Si la caída del nivel de ruido es < 1 dB se debe adicionar un preamplificador con una ganancia entre 20 dB y 30 dB y una figura de ruido ≤ 10 dB, así como un filtro pasabanda sintonizable este para prevenir que el analizador de espectro se sobrecargue por el uso del preamplificador.

VII. Verificar que la resolución del ancho de banda del analizador de espectro este en 30 kHz y el ancho de banda de video en 100 Hz y nuevamente observar la caída del nivel de ruido.

VIII. Si la caída del nivel de ruido está entre 1 dB y 10 dB, conectar la entrada del cable del sistema, medir y registrar el nivel de ruido en dBmV utilizando el marcador o detector de muestras del analizador de espectro.

IX. Rectifique la lectura del nivel de ruido para un ancho de banda de 4 MHz, resolución del ancho de banda, detección y ancho de banda de la potencia de ruido equivalente, adicionándole 23.24 dB

X. Si el ruido de sistema está dentro de los 10 dB del ruido del analizador, corregir la lectura para “ruido-cercano-a-ruido” este término se emplea cuando se requieren correcciones para el ruido interno del analizador de espectro.

XI. Si el ruido de sistema es más de 10 dB del ruido del analizador de espectro, este puede hacer las mediciones de la potencia del ruido sin factores de corrección para el ruido interno.

XII. Medir y registrar el ruido del sistema. XIII. Realizar las correcciones a la lectura del ruido del sistema. XIV. Reinsertar la portadora de video y medir su nivel en dBmV usando una resolución de

ancho de banda y video de ancho de banda de 300 kHz y efectuar la medición de dicha portadora con el marcador o detector de picos del analizador de espectro.

XV. La relación de la portadora a ruido es una comparación del nivel de la portadora de video, al ruido del sistema, por lo tanto, el resultado de obtiene de la diferencia aritmética entre el resultado corregido de la lectura del ruido y la medición anterior de la portadora.

Resultados: Los valores obtenidos deben cumplir con lo establecido en 3.2.7.

3.3.8 Fuga de señal radioeléctrica. Material:

Antena Dipolo horizontal de media longitud de onda caracterizada. Automóvil.

Instrumento:

Analizador de espectro o Equipo Medidor de Intensidad de Campo, con las siguientes características:

o Sensibilidad < 2µV,

36

o Error en el establecimiento de la frecuencia < 1 KHz, o Ancho de banda de la Frecuencia Intermedia < 50 KHz, o Error en la indicación del Voltaje< 2dB.

Procedimiento:

I. La red debe estar funcionando bajo condiciones de operación normal. II. La medición debe realizarse cuando no exista precipitación pluvial.

III. Se debe elegir una ruta de la red a seguir, para efectuar la medición y esta ruta debe cubrir al menos el 25% del total del tendido de la red.

IV. Hacer funcionar el equipo Medidor de Intensidad de Campo o el Analizador de Espectro, este último fijarlo con una ventana de 14 MHz y una frecuencia central que permita observar en la pantalla 2 canales con sus respectivas portadoras de audio asociado.

V. La antena dipolo horizontal de media longitud de onda calibrada debe ser conectada y acoplada al equipo Medidor de Intensidad de Campo o al Analizador de Espectro.

VI. Sintonizar la antena a la frecuencia de la portadora de video de un canal por arriba de 25 MHz (banda media).

VII. La antena debe estar instalada en la parte superior del automóvil a una altura de al menos un metro por arriba del toldo y mantener una distancia por abajo del cable de la red de 3 metros o a una distancia de 3 metros de las líneas de la red según corresponda (Ver tabla 3-2).

VIII. Los elementos de la antena deben ser orientados a lo largo del eje horizontal (del frente hacia atrás) del vehículo par detectar las señales desde cualquier lado de la calle.

IX. El equipo Medidor de Intensidad de Campo o el Analizador de Espectro, debe estar alojado dentro del vehículo.

X. Verificar si existe sobrecarga en el analizador de espectro, incrementando el atenuador en 10 dB. Si hay cambios en el nivel de la señal, dejar el atenuador en el nivel más alto.

XI. Conducir el vehículo lentamente a 20 Km/h como máximo, de manera tal que la señal de baja intensidad pueda ser detectada en el medidor.

XII. Cuando se detecte una fuga de señal en el equipo medidor, el vehículo debe detener su marcha y la antena debe ser reorientada hasta obtener una lectura máxima de la intensidad de campo medida.

XIII. Tomar la medición y registrarla en μV/m. Resultados:

Los valores obtenidos deben cumplir con lo establecido en 3.2.8. Nota.- La intensidad de campo eléctrico está dada por la siguiente fórmula algebraica: E = FA * NI donde: E – Intensidad de campo eléctrico (µV/m). NI – Nivel de Intensidad (dBµV). FA – Factor de antena.

37

Figura 3-2. Esquema de medición para la prueba de no interferencia. 3.3.9.1 Nivel de las portadoras digitales. Instrumento:

Analizador de espectro con funciones para medir señales digitales (64/256 QAM).

Procedimiento:

I. La red debe estar funcionando bajo condiciones de operación normal. II. Conectar el instrumento de medición a un punto de conexión terminal de red.

III. Medir y registrar en dBmV los niveles de las portadoras digitales de los canales que se estén difundiendo por la RPT, así como el nivel de las portadoras analógicas adyacentes a dichas portadoras digitales.

IV. Realizar la resta numérica entre el nivel de las portadoras digitales, y el nivel de las portadoras analógicas adyacentes.

Resultados: Los valores obtenidos deben cumplir con lo establecido en 3.2.9.1. 3.3.9.2 Tasa de error de modulación (MER) de las portadoras digitales. Instrumento:

Analizador de espectro con funciones para medir señales digitales (64/256 QAM).

Procedimiento:

I. La red debe estar funcionando bajo condiciones de operación normal. II. Conectar el instrumento de medición a un punto de conexión terminal de red.

38

III. Medir y registrar en dB la MER de las portadoras digitales de los canales que se estén difundiendo por la RPT.

Resultados:

Los valores obtenidos deben cumplir con lo establecido en 3.2.9.2.

3.4 EVALUACIÓN DE LA CONFORMIDAD Y VIGILANCIA DEL CUMPLIMIENTO

La evaluación de la conformidad debe ser realizada por unidades de verificación acreditadas y aprobadas en los términos de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento. La Secretaría de Comunicaciones y Transportes a través de la COFETEL será la encargada de vigilar el cumplimiento de esta Norma Oficial Mexicana.

39

CONCLUSIONES. Con respecto a las especificaciones planteadas en este trabajo de tesis, puedo concluir lo siguiente: En lo que se refiere a las especificaciones 3.2.1 y 3.2.2 considero que evalúan el desempeño de los equipos moduladores, ya que son los encargados de transmitir la señal de audio y video que se les coloque, en el canal deseado, es decir, las frecuencias de audio y video de cada canal están preestablecidas como estándar y cada equipo transmite en las frecuencias del canal de TV en que se defina. Los resultados de la especificación 3.2.3 depende tanto del equipo modulador del canal en cuestión, así como el desempeño de toda la red, ya que si existe mucha atenuación o una alta amplificación de las señales que se difunden en la red, el nivel de las portadoras de video y consecuentemente de las de audio y color, estarán fuera del intervalo especificado. Aquí cabe mencionar que en las pruebas realizadas para documentar esta especificación, se verificó que la imagen observada en un televisor no presenta ningún tipo de distorsión cuando el nivel de la portadora de video está dentro del intervalo +10 dBmV a -8 dBmV. La estabilidad del nivel de la portadora de video, marcada en la especificación 3.2.4 evalúa el desempeño de la red en un intervalo de 24 hrs. Esto es, al no haber variaciones de nivel en la portadora de video de consideración, se puede decir que la red trabaja en condiciones óptimas. La especificación 3.2.5 también evalúa el desempeño de la red, ya que al emplearse un ancho de banda mayor a los 300 MHz para distribuir los canales de TV, las señales de baja frecuencia presentarán una menor atenuación que las señales transmitidas en el extremo superior del espectro de radiofrecuencia empleado. La especificación 3.2.6 también evalúa el desempeño de los equipos moduladores, de acuerdo a lo mencionado en referencia a las especificaciones 3.2.1 y 3.2.2. La especificación 3.2.7 es para evaluar el nivel de ruido de piso permisible en la red. La especificación 3.2.8 permite evaluar la posible afectación hacia otras redes de telecomunicaciones, tales como las bandas de radio AM y FM, las bandas designadas para radioaficionados, etc. La especificación 3.2.9.1 establece el nivel de señal permitido en relación al nivel de las señales analógicas, debido al alto contenido armónico de una portadora digital con respecto a una analógica, siendo necesaria dicha diferencia de niveles para que no exista interferencia co-canal.

La especificación 3.2.9.2 define el valor de MER necesario para que las señales codificadas y distribuidas por el sistema de televisión por cable puedan ser decodificadas y

40

entregadas de forma óptima. Esta especificación tiene una relación directa con la BER (tasa de bits erróneos), por lo que no es necesario realizar esta prueba. Para establecer un comparativo de este proyecto de NOM con la NOM-05-SCT1-93 Especificaciones y requerimientos para la instalación y operación de sistemas de televisión por cable, se presenta la tabla C-1. La NOM-05-SCT1-93 contiene especificaciones que evalúan el desempeño de los equipos moduladores de señal (retardo de croma, ganancia diferencial, fase diferencial, sumbido y distorsión) ya que dichos moduladores eran muy inestables, pero con el avance de la electrónica y la tecnología se han corregido todos esos problemas por lo que no se consideró conveniente agregar dichas especificaciones en la nueva propuesta. Adicionalmente las especificaciones como señal estereofónica y las cuatro últimas, fueron retiradas dado que se consideraron no funcionales. Sin embargo se consideraron dos especificaciones para las señales digitales y se detallaron los métodos de prueba para todas las especificaciones planteadas, ya que en la NOM-05-SCT1-93 no contenía ningún método de prueba.

Especificaciones NOM-05-SCT1-93 Especificaciones NOM-161-SCT1-2006 Origen de las señales. Frecuencia central de la portadora de video. Nivel mínimo utilizable. Frecuencia central de la portadora de audio. Canales y frecuencias. Nivel de la portadora de video. Frecuencia central de la portadora de audio. Estabilidad del nivel de la portadora de video. Señal estereofónica. Diferencia de niveles entre portadoras adyacentes de

video. Variaciones de la portadora de video. Diferencia de niveles entre la portadora de audio y la

portadora de video de un mismo canal. Nivel de la portadora de audio. Relación de nivel de RF de la portadora de video a

nivel de ruido. Respuesta en frecuencia. Fuga de señal radioeléctrica. Relación portadora a ruido. Nivel de las portadoras digitales. Nivel en la terminal del suscriptor. Tasa de error de modulación. Retardo de croma. Ganancia diferencial. Fase diferencial. Zumbido. Distorsión. Radiación. Aislamiento. Requisitos de seguridad para protección de la vida humana y del equipo.

Protección para el equipo. Disposiciones referentes a las mediciones y pruebas de comportamiento.

Tabla C-1. Comparación entre la NOM-05-SCT1-93 y la NOM-161-SCT1-2006.

41

En la tabla C-2 se muestran las especificaciones equivalentes a las propuestas en el proyecto de NOM: las aplicadas por la FCC (Federal Communications Commission) a las redes de televisión por cable en los EUA y las recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones.

Especificaciones del proyecto de NOM

UIT EUA

Frecuencia central de la portadora de video

J.27 § 76.605

Frecuencia central de la portadora de audio

J.27 § 76.605

Nivel de la portadora de video J.14 § 76.605 Estabilidad del nivel de la portadora de video

J.14 § 76.605

Diferencia niveles entre portadoras adyacentes video

J.14 § 76.605

Diferencia niveles portadora audio y video

J.14 § 76.605

Relación de nivel de RF de video a ruido.

J.62 § 76.605

Intensidad de campo eléctrico K.38 § 76.605 Nivel de las portadoras digitales J.83 Tasa de error de modulación J.83

Tabla C-2. Especificaciones equivalentes de la FCC y de la UIT.

42

ANEXO A. MEDICIONES A UNA COMPAÑÍA DE CABLE (CASO ESTUDIO).

Como caso de estudio, se realizaron las mediciones de las especificaciones planteadas en este trabajo de tesis en el domicilio de un particular en la región sur del estado de Veracruz, en donde tienen contratados los servicios de una compañía de televisión por cable, la cual no se especifica el nombre por cuestiones de privacidad.

El equipo de medición empleado para las pruebas se muestra en la figura A-1, el cual

es un analizador de espectros con funciones combinadas para CATV y medición de constelación QAM, marca Avantron modelo: AT2000RQ.2

Figura A-1. Analizador de espectros Avantrón AT2000RQ.

Previo a las mediciones se verifica con el analizador de espectro los canales NTSC así como el número de portadoras digitales que se difunden por la red, a fin de establecer la cantidad de canales a evaluar.

3.2.1 Frecuencia central de la portadora de video. Para la realización de la medición de esta especificación, se utilizó la opción de analizador de espectro del equipo de medición. En todas las mediciones se implementó una ventana de 30 MHz (SPAN), una resolución de ancho de banda (RBW) de 300 kHz, una ancho de banda de video (VBW) de 100 kHz, una atenuación interna de 10 dB y un tiempo de muestreo (SWT) de 30 ms. Las mediciones se realizaron en época de invierno, y la temperatura durante la medición osciló entre 15 – 24 ºC.

Inicialmente se colocó como frecuencia central (CF) en la ventana del equipo de medición, la frecuencia de la portadora de video del canal 4, esto con la finalidad de realizar la medición de las portadoras de video de los canales 2 y 3 con la ayuda de los marcadores disponibles del equipo de medición. Para las mediciones subsecuentes, se movió la frecuencia central (CF) del equipo de medición de tal manera que permitiera la medición de cuando menos 2 portadoras de video, manteniendo siempre los mismos parámetros de ventana, resolución de ancho de banda, ancho de banda de video, atenuación interna y tiempo de muestreo. Los resultados son mostrados en las figuras de la A-2 a la A-23. 2 Ver Anexo A, en donde se describen las especificaciones del equipo de medición.

43

Figura A-2. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 2, 3 y 4.

Figura A-3. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 5 y 6.

44



45



46



47



48



49



50



51



52



53


Figura A-23. Frecuencia central de la portadora de video de los canales 78 y 79.

54

3.2.2 Frecuencia central de la portadora de audio.

Para la realización de la medición de esta especificación, se utilizó la opción de analizador de espectro del equipo de medición. En todas las mediciones se implementó una ventana de 35 MHz (SPAN), una resolución de ancho de banda (RBW) de 300 kHz, una ancho de banda de video (VBW) de 100 kHz, una atenuación interna de 10 dB y un tiempo de muestreo (SWT) de 30 ms. Las mediciones se realizaron en época de invierno, y la temperatura durante la medición osciló entre 18 – 22 ºC.

Inicialmente se colocó como frecuencia central (CF) en la ventana del equipo de medición, la frecuencia de la portadora de audio del canal 4, esto con la finalidad de realizar la medición de las portadoras de audio de los canales 2 y 3 con la ayuda de los marcadores disponibles del equipo de medición.

Para las mediciones subsecuentes, se movió la frecuencia central (CF) del equipo de medición de tal manera que permitiera la medición de cuando menos 2 portadoras de audio, manteniendo siempre los mismos parámetros de ventana, resolución de ancho de banda, ancho de banda de video, atenuación interna y tiempo de muestreo.

Los resultados son mostrados en las figuras de la A-24 a la A-45.

Figura A-24. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 2, 3 y 4.

55

Figura A-25. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 5 y 6.


56



57



58



59



60



61



62



63



64



65

Figura A-45. Frecuencia central de la portadora de audio de los canales 78 y 79. 3.2.3 Nivel de la portadora de video.

Para la documentación de esta prueba se emplean los resultados obtenidos en las mediciones de la especificación 3.2.1. Ver tabla A-1.

Tabla A-1. Nivel de la portadora de video.

Canal Nivel (dBmV) 2 -6,2 3 -2,4 4 -1,3 5 -5,3 6 -2,1 14 -8,1 15 -2,2 16 -4,7 17 -5,8 18 -7,4 19 -3,6 20 -4,5 21 -7,9 22 -3,9 7 -5,9 8 -6,3 9 -4,3

10 -5,9 11 -2,2 12 -2,6 13 -5,7 23 -8,8 24 -4,8 25 -4,2 26 -5,5 27 -7,4 28 -8,4 29 -6,7 30 -6,0 31 -7,1 32 -4,8 33 -5,2 34 -7,0 35 -7,0 36 -6,8 37 -5,7 38 -5,2

66

39 -8,2 54 -5,8 55 -9,8 56 -7,5 57 -6,7 58 -7,7 59 -6,1 60 -8,3 61 -9,1 62 -10,2 63 -7,6 64 -8,3 65 -10,4 66 -9,3 67 -8,0 68 -7,4 69 -8,5 70 -9,8

71 -9,8 72 -9,4 73 -6,6 74 -8,8 75 -9,9 76 -9,5 77 -7,8 78 -10,5 79 -8,6

3.2.4 Estabilidad del nivel de la portadora de video.

Para la realización de la medición de esta especificación, se utilizó la opción de analizador de espectro del equipo de medición. Se implementó una ventana de 35 MHz (SPAN), una resolución de ancho de banda (RBW) de 300 kHz, una ancho de banda de video (VBW) de 100 kHz, una atenuación interna de 10 dB y un tiempo de muestreo (SWT) de 30 ms. La temperatura durante la medición fue de 21 ºC.

Se colocó como frecuencia central (CF) en la ventana del equipo de medición, la frecuencia de la portadora de video del canal 4. Posteriormente se establecieron los límites inferiores y superiores dentro de los cuales puede oscilar el nivel de la portadora de video bajo prueba.

Los resultados son mostrados en la figura A-46. 3.2.5 Diferencia de niveles entre portadoras adyacentes de video.

En esta prueba se consideraron los valores obtenidos en las mediciones de la especificación 3.2.1. 3.2.6 Diferencia de niveles entre la portadora de audio y la portadora de video de un mismo canal. En esta prueba se consideraron los valores obtenidos en las mediciones de las especificaciones 3.2.1 y 3.2.2, de los cuales se forma la tabla A-2.

67

Figura A-46. Estabilidad del nivel de la portadora de video del canal 4.

Tabla A-2. Diferencia de niveles entre la portadora de audio y la portadora de video de un mismo canal.

Canal Nivel video (dBmV) Nivel audio (dBmV) Diferencia (dB)

2 -6,2 -16,7 10,5 3 -2,4 -15,6 13,2 4 -1,3 -17,0 15,7 5 -5,3 -17,0 11,7 6 -2,1 -16,6 14,5 14 -8,1 -16,2 8,1 15 -2,2 -17,6 15,4 16 -4,7 -18,4 13,7 17 -5,8 -18,6 12,8 18 -7,4 -16,0 8,6 19 -3,6 -17,0 13,4 20 -4,5 -19,1 14,6 21 -7,9 -18,0 10,1 22 -3,9 -16,7 12,8 7 -5,9 -18,0 12,1 8 -6,3 -18,2 11,9 9 -4,3 -18,2 13,9 10 -5,9 -20,4 14,5 11 -2,2 -17,7 15,5 12 -2,6 -18,7 16,1 13 -5,7 -20,5 14,8 23 -8,8 -20,1 11,3

68

24 -4,8 -19,0 14,2 25 -4,2 -17,8 13,6 26 -5,5 -18,2 12,7 27 -7,4 -19,2 11,8 28 -8,4 -19,5 11,1 29 -6,7 -20,5 13,8 30 -6,0 -21,9 15,9 31 -7,1 -21,4 14,3 32 -4,8 -25,2 20,4 33 -5,2 -22,3 17,1 34 -7,0 -22,1 15,1 35 -7,0 -21,8 14,8 36 -6,8 -21,5 14,7 37 -5,7 -21,4 15,7 38 -5,2 -20,7 15,5 39 -8,2 -21,0 12,8 54 -5,8 -22,7 16,9 55 -9,8 -22,1 12,3 56 -7,5 -22,4 14,9 57 -6,7 -22,9 16,2 58 -7,7 -23,0 15,3 59 -6,1 -21,1 15 60 -8,3 -22,4 14,1 61 -9,1 -21,9 12,8 62 -10,2 -20,6 10,4 63 -7,6 -21,0 13,4 64 -8,3 -21,2 12,9 65 -10,4 -22,4 12 66 -9,3 -22,4 13,1 67 -8,0 -23,6 15,6 68 -7,4 -23,0 15,6 69 -8,5 -23,7 15,2 70 -9,8 -24,5 14,7 71 -9,8 -29,0 19,2 72 -9,4 -25,1 15,7 73 -6,6 -22,5 15,9 74 -8,8 -23,6 14,8 75 -9,9 -23,4 13,5 76 -9,5 -22,9 13,4 77 -7,8 -22,6 14,8 78 -10,5 -22,4 11,9 79 -8,6 -22,1 13,5

3.2.7 Relación de nivel de RF de la portadora de video a nivel de ruido.

En esta prueba se tomaron mediciones de la relación portadora a ruido (C/N) de los

canales de TV: 2, 5, 14, 39, 54 y 79 por ser los más representativos de la red. Con esto se logra tener una perspectiva general del nivel de ruido de piso presente en todo el espectro de RF empleado.

69

Dado que el equipo de medición tiene una opción para realizar la prueba de C/N sin la necesidad de retirar la modulación de la portadora de video, se omite gran parte del procedimiento detallado en el método de prueba 3.3.7, por lo que se requieren realizar los siguientes pasos mismos que vienen detallados en el AT2000RQ:

o Emplear la opción C/N del ATR o Sintonizar la portadora de video del canal a evaluar. o Asegurarse que el atenuador de entrada del equipo sea tal que, el ruido del sistema se

encuentre 10 dB por arriba del ruido interno del instrumento de medición. o Por último seleccionar la combinación:

o Single→C/N→Gated→CH Edge→Pre filter(Yes)


Figura A-47. Relación de nivel de RF, de la portadora de video del canal 2 a nivel de ruido.

70



71



72


3.2.9.1 Nivel de las portadoras digitales.

En esta prueba se midió la potencia de las portadoras digitales y para obtener la referencia se tomó el nivel de las portadoras de video adyacentes superior e inferior en términos de frecuencia.

Para medir el nivel de potencia de las señales digitales, se debe emplear la opción

Digital Channel Power del equipo de medición. Una vez seleccionada dicha opción se debe sintonizar como frecuencia central (CF) el punto intermedio de la portadora digital a evaluar, por ejemplo para encontrar el punto intermedio del canal 40, tenemos que la portadora análoga de video de ese canal se debe encontrar en 319,25 MHz, así que el canal inicia en 318 MHz y por consiguiente la CF es 321 MHz. Para los canales subsiguientes se suman 6 MHz adicionales, teniendo para el canal 41 la CF en 327 MHz. Finalmente una vez determinada la frecuencia central del canal, se selecciona measure y con esto se obtiene la medición de la potencia de la portadora digital.

Los resultados son mostrados en las figuras de la A-53 a la A-66 y recopilados en la tabla A-3.

73

Figura A-53. Nivel de la portadora de video del canal 39, adyacente inferior de las portadoras digitales.

Figura A-54. Nivel de la portadora digital difundida en el espectro del canal 40.

74



75



76



77



78



79


Figura A-66. Nivel de la portadora de video del canal 54, adyacente superior de las portadoras digitales.

80

Canal 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 54Nivel (dBmV) 1,3 -7,2 -8,2 -7,6 -7,2 -7,9 -8,3 -7,8 -8,3 -8,4 -6,3 -8,6 -9,3 0,4

Tabla A-3. Nivel de las portadoras digitales.

3.2.9.2 Tasa de error de modulación (MER). En esta prueba se midió la MER de las portadoras digitales difundidas, las cuales fueron identificadas al evaluar el nivel de potencia de dichas portadoras.

Para medir la MER de las señales digitales, se debe emplear la opción QAM Analyzer del equipo de medición. Una vez seleccionada dicha opción se debe sintonizar la frecuencia central (CF) de la portadora digital a evaluar. Posteriormente se seleccionan los parámetros de la señal QAM a medir, por ejemplo para este caso: tipo de modulación 64 QAM, tasa de símbolos 5,057 Msymb/sec, el tipo de polaridad se selecciona automático y se habilita la compensación. Si los indicadores “SYMB”, “FEC” y “STREAM” aparecen como “UNLOCK” se está seleccionando un tipo de modulación incorrecto. Una vez teniendo “SYMB”, “FEC” y “STREAM” en “LOCK” se procede a realizar la medición de la MER.


Figura A-67. Tasa de error de modulación de la portadora digital difundida en el canal 40.

81



82



83



84



85



86


87

ANEXO B. ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO DE MEDICIÓN FREQUENCY Frequency range -------------------------------------------------------------------------- 1 MHz - 1 GHz Frequency Reference: Aging ------------------------------------------------------------------------------------------- ± 1 PPM/Yr Temperature Stability ------------------------------------------------------------- 1 PPM (0ºC to 50ºC) Frequency counter: Accuracy -------------------------------------------------------------------------------- ±1 PPM ± 1count Resolution --------------------------------------------------------------------------------------------- 10 Hz Stability (Noise sidebands offset from CW signal) ------------------------------ 85 dBc @ ± 10kHz SPAN Frequency Span: Range -------------------------------- Variable from Max Span 1000 MHz to 100 kHz & Zero Span. Accuracy ------------------------------------------------------------------------------------------- £ 2 PPM Sweep Time: Range -------------------------------- 3mS, 6mS, 15ms, 30mS, 100mS, 300mS, 1000mS, 3000mS Stability ------------------------------------------------------------------------------------------- £ 2 PPM Sweep Trigger --------------- Automatic (Sweep Mode only), Free Run, Linelock and TV Frame. Resolution Bandwidth: Range ---------------------------------------------------------------- 1 MHz, 300 kHz, 30 kHz & 10 kHz Accuracy ---------------------------------------------------------------------------------------------- ± 5% Selectivity (60 dB/3dB Ratio) ------------------------------------------------------ 5.3:1, 3:1, 2:1, 2:1 Video Bandwidth: Range -------------------------------------------------------------------------- 1 MHz, 100 kHz & 10 kHz AMPLITUDE Response Flatness ---------------------------------------------------------- ± 0.75 dB (5 - 1000 MHz) Sensitivity ----------------------------------------------------------------------- -65 dBmV to +65 dBmV Level accuracy ------------------------------------------------------------------------ ± 0.75 dB @ 25oC Level resolution ------------------------------------------------------------------------------------- 0.1 dB Impedance at RF input --------------------------------------------------------------------------- 75 ohm Input Return Loss ------------------------------------------------------ > 16 dB (>10 dB attenuation) Maximum safe input--------------------------------------------------------------------------- + 68 dBmV Noise figure --------------------------------------------------------------- 10 dB max 0 dB attenuation Spurious free dynamic range ------------------------------------------------------------------- > 70 dB Vertical scale------------------------------------------------------------------------- 10, 5, 2 dB/Division Input attenuator ---------------------------------------------------------------- 0 - 65 dB in 5 dB steps Internal calibrator ---------------------------------------------------------------- 38.5 MHz @ -5 dBmV Temperature Readout Range -------------------------------------------------- 40ºC to 100ºC ±1.5ºC

88

Display type---------------------------------------------------------------- TFT Active Matrix Color LCD Display size ---------------------------------------------------------------------- 162.5 mm (6.4 inches) POWER Battery type ---------------------------------------------------- Rechargeable lead acid, 12 Volt 5 Ah. Charger Type -------------------------------------------------------------- Battery Charger 12 Volt 2 A Charge Time ----------------------------------------------------------------------------- Approx. 3 hours Operating Time------------------------------------------------------------------------ Approx. 2.5 hours Temperature range: Operating ------------------------------------------------------------------------------------ 0°C to +50°C Non-operating ---------------------------------------------------------------------------- -20°C to +55°C Size ----------------------------------------- 304.8mm x 177.8mm x 355.6mm (12"W x 7"H x 14"D) Weight (w\battery) --------------------------------------------------------------- 8.6 Kg (19.6 pounds) CATV Measurement Specifications Channel Selection ------------------------------------- Frequency, Channel Video or Channel Audio Channel Plans ----------------- 4 custom plans, NTSC, PAL or other. Maximum of 250 positions. Tuning Range ---------------------------------------------------------------------------- 1 MHz to 1 GHz TV Channel amplitude range------------------ -40 dBmV to +65 dBmV ± 0.75dB for S/N > 30dB TV Visual Frequency: Accuracy--------------------------------------------------------------------- Carrier Frequency, ± 1 PPM Resolution --------------------------------------------------------------------------------------------- 10 Hz Visual/Aural Delta Frequency: Range-------------------------------------------------------------------------------------------- 1 - 10 MHz Accuracy------------------------------------------------------------------------------------------- ± 200 Hz Resolution --------------------------------------------------------------------------------------------- 10 Hz Visual/Aural Delta Amplitude --------------------------------------------- ± 0.75 dB for S/N > 30 dB Digital Carrier Measurement Amplitude Range ---------------------------------------------------------------------- -30 to +60 dBmV Resolution -------------------------------------------------------------------------------------------- 0.1 dB Absolute Accuracy ------------------------------------------------------------------------------- ± 1.5 dB Bandwidth Range ------------------------------------------------------------------ 200 kHz to 200 MHz FM Deviation: Range -------------------------------------------------------------------------------------------- ± 150 kHz Accuracy ---------------------------------------------------- ± 2 kHz, 1 - 75 kHz, ± 5 kHz to 150 kHz HUM/Low Freq. Disturbances: Modes -------------------------------------------------------------------------- CW or Video (In-Service) Range ---------------------------------------------------------------------------------------------- 1 - 10 % Accuracy -------------------------------------------- ± 0.5 % from 1 to 5 %, ± 1 % from 5 to 10 %

89

Modulation Depth AM Range --------------------------------------------------------------------------------------- 40 to 95% Resolution --------------------------------------------------------------------------------------------- 0.1% Accuracy -------------------------------------------------------------------------- ± 1.5% (C/N > 40 dB) Signal type --------------------------------------------------------- Use VITS line with white reference In-Channel Response Range ----------------------------------------------------------------------------------------------- ± 10 dB Resolution -------------------------------------------------------------------------------------------- 0.1 dB Accuracy ----------------------------------------------------------------------------------------- ± 0.25 dB Signal type -------------------------------------- Use VITS line with full amplitude multiburst signal Carrier-to-Noise Ratio Optimum Range --------------------------------------- 0 dBmV to +10 dBmV with 0 dB Attenuation Maximum C/N -------------------------- 60 dB with ± 1 dB accuracy, 65 dB with ± 3 dB accuracy Resolution -------------------------------------------------------------------------------------------- 0.1 dB CSO/CTB Optimum Range --------------------------------------- -4 dBmV to +4 dBmV with 0 dB Attenuation Maximum ------------------ CSO/CTB 64 dB with ± 1.5 dB accuracy 71 dB with ± 4 dB accuracy Resolution -------------------------------------------------------------------------------------------- 0.1 dB Note: C/N, CSO and CTB specifications Without Preselector & 77 Channel Loading

90

GLOSARIO DE TÉRMINOS. CATV (Community Antenna Television).- Las redes de televisión por cable surgieron de la necesidad de hacer llegar las señales de radio y televisión de diferentes contenidos hasta los poblados o pequeñas ciudades en donde no llegaba la señal con suficiente potencia. Así empezaron a crear antenas con mayor ganancia y amplificadores que permitieron recibir las señales de lugares distantes, las cuales fueron repartidas en algunos domicilios. Centro de transmisión y control (CTC).- El lugar donde se realizan las funciones de transmisión y control, así como de recepción de señales para ofrecer el servicio restringido de televisión. Concesionario.- Persona física o moral que cuenta con un título de concesión, para instalar, operar o explotar una red pública de telecomunicaciones autorizada para prestar servicios restringidos de televisión, audio o transferencia de datos, sin perjuicio de que a través de la misma red, se presten otros servicios restringidos de conformidad con las disposiciones legales aplicables. Equipo terminal.- Equipo destinado a ser conectado a la red, capaz de recibir canales de televisión e interactuar con la red a través de un punto de conexión terminal. Fuga de señal radioeléctrica.- Toda la energía electromagnética que escapa de una red pública de telecomunicaciones que presta el servicio restringido de televisión por cable. Modulación de amplitud en cuadratura (QAM).- La modulación en amplitud por cuadratura (QAM) es un tipo de modulación digital, la cual es una combinación de la modulación por amplitud y la modulación por corrimiento de fase.

NTSC (National Television System Commitee).- Estándar desarrollado en los Estados Unidos de Norteamérica para la transmisión y codificación de las señales de televisión (primero blanco y negro, después a color). El nombre viene del grupo de expertos que desarrollaron el estándar. El sistema NTSC consiste en la transmisión de 29,97 cuadros de vídeo en modo entrelazado con un total de 525 líneas de resolución y una velocidad de actualización de 30 cuadros de vídeo por segundo y 60 campos de alternación de líneas. Para garantizar la compatibilidad con el sistema NTSC en blanco y negro, el sistema NTSC de color mantiene la señal monocromática en blanco y negro como componente de luminancia de la imagen en color, mientras que las dos componentes de crominancia se modulan con una modulación de amplitud en cuadratura sobre una subportadora de 3,579545 MHz.

Punto de conexión terminal.- Punto físico normalmente ubicado en el domicilio del cliente, a través del cual se reciben las señales de televisión restringida y otros servicios de telecomunicaciones de conformidad con las disposiciones legales aplicables.

91

Red.- La red pública de telecomunicaciones concesionada por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, al amparo de la cual se prestan servicios restringidos de televisión y otros servicios de telecomunicaciones de conformidad con las disposiciones legales aplicables. Señal analógica.- Señal eléctrica que varía en forma continua en amplitud, frecuencia o fase de acuerdo a la información que está siendo transmitida y que tiene un número finito de valores. Señal digital.- Señal eléctrica que varía en forma discreta en el tiempo en la cual la información está representada por un número de valores discretos bien definidos que pueden ser adoptados por una de sus características en función del tiempo. Servicio restringido de televisión.- Aquel por el que mediante contrato y el pago periódico de una cantidad preestablecida y revisable, el concesionario de manera continua distribuye a través de su red a los suscriptores, programación de video y audio asociado. Suscriptor.- La persona que celebra un contrato con el concesionario, por virtud del cual le son prestados servicios restringidos de televisión por cable. TV Digital.- Se le llama TV digital al nuevo concepto de servicio interactivo, en donde la digitalización de las señales permiten la comunicación bidireccional, es decir, los usuarios tienen la posibilidad de realizar peticiones desde el monitor. Sin embargo inicialmente este nuevo servicio requiere de un equipo adicional para demodular la señal y entregar las señales de los canales en el formato NTSC. Nodo.- Zona de cobertura de una porción del total de la red, debida a la estructura HFC. El nodo esencialmente es un receptor/transmisor óptico convertidor de medios (luz - RF), de donde se distribuye la señal de RF sobre la red de coaxial, teniendo una cobertura de acuerdo al diseño y limitantes por atenuación y número de amplificadores permitidos para hacer llegar la señal en condiciones que cumplan con las especificaciones determinadas por la normatividad vigente.

92

REFERENCIAS

[01] NOM-003-SCT1-1993 Especificaciones y requerimientos para la instalación y operación de estaciones de radiodifusión de televisión monocroma y a color (bandas VHF y UHF).

[02] NOM-005-SCT1-1993 Especificaciones y requerimientos para la instalación y operación de sistemas de televisión por cable, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 17 de noviembre de 1993.

[03] Reglamento del servicio de televisión y audio restringidos, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 29 de febrero de 2000.

[04] Normas técnicas para la instalación y operación de sistemas de televisión por cable, publicadas en el Diario Oficial de la Federación el 24 de septiembre de 1974.

[05] Ley Federal sobre Metrología y Normalización.

[06] Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización.

[07] Introduction to Communication Systems, Third Edition. Ferrel G. Stremler. Addison-Wesley. 1990.

[08] NCT Instalation Handbook, CommScope, Jim Pence. Versacomm 2005.

[09] Broadband Telecommunications Handbook, Regis J. Bates. Mc. Graw Hill 2002.

[10] Practical Multiservice LANs: ATM and RF broadband. Ernest O. Tunmann. Artech House.

[11] Digital Communications. John G. Proakis. Fourth Edition.

[12] Digital Modulation and Coding. Stephen G. Wilson.

[13] Introduction to Cable Television (CATV). Analog and Digital Cable Television and Modems. Lawrence Harte.

[14] Cable Television Proof-Of-Performance: A Practical Guide to Cable TV Compliance Measurement Using a Spectrum Analyzer. Jeffrey L. Thomas

Anteproyecto de norma oficial mexicana requisitos de ...

Documents

Transcript of Anteproyecto de norma oficial mexicana requisitos de ...