Redes hfc y dth

Ingeniero: Carlos Orellana
Redes HFC y
DTH
Transmisión de Datos
15/Febrero/2014
Alumnos:
-Giovanni Zeceña
-Obed Chacon
-Fabio Baides
“La Ciencia sin Moral es Vana”

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-Redes HFC y DTH -
Índice
Introducción .........................................................................................................................................................3
Objetivos...............................................................................................................................................................4
Redes HFC (Híbrido de Fibra y Coaxial) ................................................................................................................6
Partes principales de una Red HFC.......................................................................................................................6
Canal de retorno en una red HFC.........................................................................................................................8
Cómo se provee el servicio de datos y en particular el acceso a internet en una red HFC .............................9
Receptor Óptico HFC ........................................................................................................................................9
Ventajas................................................................................................................................................................9
Limitaciones:.........................................................................................................................................................9
Señales indeseadas.............................................................................................................................................10
Redes DTH (Direct to Home) .............................................................................................................................11
¿CÓMO DTH FUNCIONA? ...................................................................................................................................11
¿CÓMO DTH REALMENTE DIFIEREN DE TELEVISIÓN POR CABLE? .....................................................................11
Partes de una Red DTH.......................................................................................................................................12
Estación emisora.............................................................................................................................................12
La estación receptora .........................................................................................................................................14
Partes de una antena reflectora.........................................................................................................................16
LNB (Low Noise Block)........................................................................................................................................17
Algunos Fenómenos que afectan la Señal..........................................................................................................17
Anexos ................................................................................................................................................................18
Conclusión ..........................................................................................................................................................20
Bibliografía:.........................................................................................................................................................21

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-Redes HFC y DTH -
Introducción
En el presente trabajo se tratara sobre dos temas muy importantes en la vida de las personas tanto en
las grandes ciudades como en las afueras de estas.
es un método de transmisión televisiva consistente en retransmitir desde un satélite de
comunicaciones una señal de televisión emitida desde un punto de la Tierra, de forma que ésta pueda
llegar a otras partes del planeta muy usado en nuestro país para llevar la señal de TV a las afueras de
la ciudad donde es muy difícil acceder o postear.
El otro método que investigaremos en este trabajo será el HFC por sus siglas de Hybrid Fiber
Coaxial (Fibra híbrida coaxial). En Telecomunicaciones, es un término que define una red que
incorpora tanto fibra óptica como cable coaxial para crear una red de banda ancha, este método es el
más usado en las ciudades donde es más accesible colocar postes y así poder llevar las señales de TV
y el servicio de Internet a las personas que así lo contratan.
A continuación veremos definiciones, estructuras, ventajas y desventajas de usar ambas tecnologías.

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-Redes HFC y DTH -
Objetivos
Objetivo General:
 Analizar ventajas, desventajas y arquitectura tanto de las Redes HFC como de las DTH.
Objetivos Específicos:
 Definir que es una Red HFC y DTH
 Identificar las partes de las redes HFC y DTH
 Describir la arquitectura de las Redes HFC y DTH

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-Redes HFC y DTH -
Redes HFC y
DTH

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-Redes HFC y DTH -
Redes HFC (Híbrido de Fibra y Coaxial)
("Híbrido de Fibra y Coaxial"). A finales de los 80 empezaron a funcionar las redes CATV
(Community Antenna Television - Televisión por Cable. Servicio que ofrece transferencia de
imágenes de televisión a domicilios abonados), con la arquitectura denominada HFC, como mejora a
las redes que solo funcionaban como cable coaxial. Con esta nueva arquitectura se busca resolver los
problemas de gestión y mantenimiento que generaban las redes CATV. Para esta se tienen dos
niveles jerárquicos, el principal formado por un tendido de fibra que distribuye la señal desde el
centro emisor (cabecera) hasta cada zona de la ciudad. En cada zona hay un nodo que se encarga de
convertir la señal óptica en eléctrica para su distribución final en cable coaxial a los abonados. Cada
zona abarca de 500 a 2000 viviendas. Debido a la menor distancia a cubrir, el número de
amplificadores máximo es de 5 con esto se obtuvo una mejora en la calidad de la señal y sencillez de
mantenimiento. Un elemento importante en la implementación de redes HFC es la posibilidad de
enviar señal analógica en fibra sin necesidad de convertirla en una señal digital. Otro gran paso para
estas redes fue la facilidad de la utilización de la red para el tráfico ascendente (upstream) esto
permite las labores de monitoreo y servicios tales como el de internet y VoIP. La señal de televisión
utiliza el rango de frecuencias altas entre 50-500 MHz para el sentido descendente de las señales
analógicas de TV, 500-750/860 MHz para los servicios de televisión digital, internet y VoIP. Para el
sentido ascendente se utiliza entre 5 y 42 MHz, principalmente para el retorno de los datos
provenientes de los clientes. Las redes HFC son una evolución de las redes CATV.
Partes principales de una Red HFC
 Cabecera: Es la combinación de cable y fibra, la cabecera es el gobierno de todo el sistema y
es la que se encarga de monitorear la red y supervisar su correcto funcionamiento. HFC es
una tecnología de telecomunicaciones en la cual el cable de fibra óptica y el cable coaxial se
utiliza en diversos tramos de la red para transportar el contenido de banda ancha (tales como
video, datos y voz). Los servicios que puede ofrecer esta red son: Tv, Telefonía y Internet
 Red Troncal: La red troncal es la encargada de repartir la señal compuesta, generada por la
cabecera a todas las zonas de distribución que abarca la red de cable. El primer paso en la
evolución de las redes clásicas todo-coaxial de CATV hacia las redes de telecomunicaciones
por cable HFC consistió en sustituir las largas cascadas de amplificadores y el cable coaxial
de la red troncal por enlaces punto a punto de fibra óptica. Posteriormente, la penetración de
la fibra en la red de cable ha ido en aumento, y la red troncal se ha convertido, por ejemplo,
en una estructura con anillos redundantes que unen nodos ópticos entre sí. En estos nodo
ópticos es donde las señales descendentes (de la cabecera a usuario) pasan de óptico a
eléctrico para continuar su camino hacia el hogar del abonado a través de la red de
distribución de coaxial. En los sistemas bidireccionales, los nodos ópticos también se
encargan de recibir las señales del canal de retorno o ascendentes (del abonado a la cabecera)
para convertirlas en señales ópticas y transmitirlas a la cabecera.

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 Distribución: Se encarga de llevar la señal que viene desde la cabecera a los usuarios, está
compuesta por una estructura tipo bus de coaxial que lleva las señales descendentes hasta la
última derivación antes de la red abonado o usuario al interior del hogar.
 Acometida: Es la instalación interna del edificio, el último tramo antes de la base de
conexión. Es una de las tareas más esenciales por estética, buena instalación y de ahí depende
que el usuario le llegue una buena señal.
Imagen de Ejemplo de una Estructura completa:

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-Redes HFC y DTH -
Red de Distribución
Canal de retorno en una red HFC
Debido a que las redes deben estar preparadas para poder ofrecer una amplia gama de aplicaciones y
servicios a sus abonados requieren de la red la capacidad de establecer comunicaciones
bidireccionales entre la cabecera (head-en) y los equipos terminales de abonado y, por tanto, exigen
la existencia de un canal de comunicaciones para la vía ascendente o de retorno, del abonado ala
head-en (la cabecera).
¿Para qué se utiliza esta Red de retorno?
El canal de retorno ocupa en las redes HFC el espectro comprendido entre 5 y 55 MHz. Este ancho
de banda lo comparten todos los hogares servidos por un nodo óptico. En el nodo óptico convergen
las señales de retorno de todos los abonados, que se convierten en señales ópticas en el láser de
retorno, el cual las transmite hacia el head-en.

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-Redes HFC y DTH -
Cómo se provee el servicio de datos y en particular el acceso a internet
en una red HFC
Desde la cabecera por que posee unos router y cable módems que envía la señal por medio de red de
transporte y luego la red de distribución hasta el predio. Se utiliza la red de distribución catv para
transmitir desde 3 hasta 50 Mbps, con un alcance de 100 Kms o más. Los servicios de datos se
transmiten como cualquier otro canal de televisión. Se requieren dos tipos de equipos para
implementar este sistema: un cable modem (CM) en el extremo del usuario. Un cable-modem
termination system (CMTS) del lado del proveedor.
Receptor Óptico HFC
Dispositivo conversor de medios que transforma la señal de luz transmitida de la fibra óptica en señal
de RF, para ser enviada por el cable coaxial, es el corazón de una red hibrida, Puesto que es el que se
comunica directamente con la cabecera además este pequeño receptor es el encargado de transmitir
la señal a otros amplificadores que son los encargados de regenerarla para que llegue con buena
potencia a los abonados (usuarios)
Ventajas
 Redes muy fiables, de muy alta capacidad y capaces de prestar todo tipo de servicios
interactivos.
 Redes atractivas desde el punto de vista de negocio para entornos urbanos densos.
 Ventajas derivadas del cableado: seguridad, robustez, resistencia a interferencias y no
compartición de espectro con otros operadores.
 Escalabilidad: oportunidad de aumentar la capacidad ofrecida al usuario acercando la fibra
óptica al hogar a medida que crece la demanda de ancho de banda y bajan los costes de los
equipos ópticos.
Limitaciones:
 Complicaciones importantes en la en obra civil (zanjas, permisos, etc.) que implican elevados
costes.
 Baja rentabilidad económica en zonas rurales y poblaciones muy dispersas.
 Gran inversión inicial en infraestructura.
 Canal de retorno, a través de la propia red de cable tiene altos niveles de ruido e
interferencias. Se requieren modulaciones poco eficientes pero robustas, códigos de
corrección de errores y monitorización de canales.
 La incorporación de nuevos usuarios condiciona el despliegue de red (hogares pasados).

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-Redes HFC y DTH -
Señales indeseadas
La red de distribución de coaxial constituye una gran antena que puede recoger señales indeseadas en
todo el área a la que sirve. La mayor parte de estas interferencias (95%) penetra en la red en los
hogares de los abonados (70%) y a través del sistema de acometida (25%), siendo por tanto las
instalaciones en los edificios uno de los puntos críticos en la construcción de la red. De hecho, el
ruido emana de cada uno de los hogares de la red y, debido al efecto embudo, el ruido generado en
cualquier punto afecta a todos los abonados. Cualquier señal que exista en el espectro de radio
frecuencia (RF) en la banda de 5 a 55 MHz. puede penetrar en la red. Estamos hablando, por
ejemplo, de emisoras internacionales de onda corta; emisoras de Banda Ciudadana (CB) y
radioaficionados (HAM); señales provenientes de televisores mal apantallados; ruido de RF generado
en ordenadores; interferencias eléctricas de tubos de neón, motores eléctricos, sistema de encendido
de vehículos, secadores de pelo; interferencias generadas en líneas eléctricas; etc.
Como vemos, el canal de retorno exige una mayor atención que el descendente por parte del
operador de red si quiere asegurar unas ciertas prestaciones en el enlace digital ascendente. De todas
formas, no hay porqué alarmarse. Una red HFC correctamente diseñada y con nodos que sirvan a
unos 500 hogares constituye un sistema de envidiables prestaciones de cara al establecimiento de
todo tipo de servicios de telecomunicaciones.

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-Redes HFC y DTH -
Redes DTH (Direct to Home)
Los Sistemas de Televisión Directa por Satélite, son sistemas destinados a la distribución de señales
audiovisuales y datos directamente al público desde satélites geoestacionarios. Estos sistemas
aprovechan la amplia cobertura de los satélites brindando un servicio a millones de usuarios
simultáneamente lo que permite lograr un servicio muy rentable, a pesar del alto costo del satélite.
Para supervisar y controlar el estado operativo de los satélites, el operador de la red utiliza un
conjunto de estaciones terrenas que tiene su propio sistema de comunicaciones. Estas estaciones se
han denominado comúnmente staciones Telemetry. Además existe un centro de Control
general para la gestión de los recursos a bordo de los satélites. A través de las principales
plataformas de televisión directa al hogar (DTH), el grupo ha logrado una penetración superior al
70% tanto en la Península Ibérica como en Iberoamérica.
¿CÓMO DTH FUNCIONA?
Una red DTH consiste en un centro de difusión, los satélites, los codificadores, multiplexores,
moduladores y receptores de DTH. Un proveedor de servicios DTH tiene que arrendar
transpondedores en banda Ku del satélite. El codificador convierte las señales de audio, vídeo y
datos en el formato digital y el multiplexor combina estas señales. Al final del usuario, habrá
una pequeña antena parabólica y set-top boxes para decodificar y ver numerosos canales. En
el extremo del usuario, platos de recepción pueden ser tan pequeños como 45 cm de diámetro. DTH
es una transmisión cifrada que viaja hacia el consumidor directamente a través de un satélite.
Transmisión DTH es recibida directamente por el consumidor en su extremo a través de la
antena de plato pequeño. Un decodificador de señales, a diferencia de la conexión regular cable,
decodifica la transmisión cifrada.
¿CÓMO DTH REALMENTE DIFIEREN DE TELEVISIÓN POR CABLE?
La forma DTH alcanza hogar de un consumidor es diferente de la forma de TV por cable hace. En
DTH, los canales de televisión se transmiten desde el satélite a una pequeña antena parabólica
montado en la ventana o en el tejado de la casa del abonado. Así que la emisora se conecta
directamente al usuario. Los intermediarios, como los operadores de cable locales no hay en la foto.
DTH También se puede llegar remota de las áreas, ya que elimina el paso intermedio de un
operador de cable y los cables (cables) que vienen del operador de cable a tu casa. Como
hemos explicado anteriormente, en las señales de DTH directamente llegado desde el satélite hasta
su antena DTH.

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-Redes HFC y DTH -
Partes de una Red DTH
Estación emisora
En esta estación se encuentra la antena de emisión y el transmisor. La potencia que se emite desde la
estación de tierra es alta, del orden de los Kw; así, la señal captada por la parábola del satélite, será lo
suficientemente buena como para que no se introduzca ni distorsión ni ruido en esta parte del
trayecto donde la señal es ascendente. La antena de emisión es una parabólica cuyas dimensiones
dependen de la potencia que queremos emitir. Esta antena también tiene que recibir las señales que le
envía el satélite para su posicionamiento y seguimiento que son señales bastante débiles. Estas
señales sólo son captadas por la estación emisora y no por la estación receptora. Con ellas la antena
parabólica de emisión se puede orientar hacia el satélite con una mayor precisión.
Multiplexar en frecuencia consiste en separar cada canal en el espectro de frecuencias de forma que
luego al demultiplexarlo sea fácil separar y recuperar cada uno de los canales independientes. La
multiplexación por frecuencia es la más usada debido a la facilidad en la demultiplexación que
ofrece. Consiste en dar a cada canal una banda determinada, que se caracteriza por la frecuencia
central y el ancho de banda que tiene. Cada canal va a estar separado del siguiente, dejando una
banda libre para que no puedan solaparse los espectros de los diferentes canales. A la hora de
demultiplexarlo es suficiente con poner un filtro pasa - banda para poder separar cada canal.
El satélite
El satélite puede considerarse como un repetidor que recibe una señal y la vuelve a enviar con la
misma o distinta frecuencia de la onda portadora. Se diferencia en varias cosas de los repetidores
convencionales y, sobre todo, en su posición, ya que no está en un lugar fijo sino que se encuentra en
una órbita geoestacionaria en el espacio. Para encontrar dicha órbita se busca un punto en el espacio
en el que la fuerza de atracción de la tierra y la fuerza centrífuga del satélite sean iguales. La órbita
del satélite debe ser circular y además debe conseguir que el satélite sea visto en una posición fija
desde la tierra para poder mantener la recepción de los programas y poder establecer el enlace
constantemente con un ángulo fijo. Por todo esto se utilizan ondas geoestacionarias ya que son
órbitas circulares y ecuatoriales. Los satélites se encuentran en una órbita a 36.000 kilómetros de la
tierra. Las pequeñas variaciones en la posición del satélite pueden ser corregidas desde la estación
emisora, asegurando así que el satélite va a tener una posición estable en el espacio.

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Se llama “pisada” (footprints) a las áreas que las antenas pueden cubrir y se define su contorno por la
potencia máxima transmitida hacia la Tierra. La potencia transmitida se mide en dBW.

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El satélite puede considerarse como un repetidor que recibe una señal y la vuelve a enviar con la
misma o distinta frecuencia de la onda portadora. Se diferencia en varias cosas de los repetidores
convencionales y, sobre todo, en su posición, ya que no está en un lugar fijo sino que se encuentra en
una órbita geoestacionaria en el espacio. Para encontrar dicha órbita se busca un punto en el espacio
en el que la fuerza de atracción de la tierra y la fuerza centrífuga del satélite sean iguales. La órbita
del satélite debe ser circular y además debe conseguir que el satélite sea visto en una posición fija
desde la tierra para poder mantener la recepción de los programas y poder establecer el enlace
constantemente con un ángulo fijo. Por todo esto se utilizan ondas geoestacionarias ya que son
órbitas circulares y ecuatoriales. Los satélites se encuentran en una órbita a 36.000 kilómetros de la
tierra. Las pequeñas variaciones en la posición del satélite pueden ser corregidas desde la estación
emisora, asegurando así que el satélite va a tener una posición estable en el espacio.
La frecuencia de las ondas que llegan al satélite y la de las que salen no son iguales. Dentro del
satélite hay que realizar una conversión de frecuencias. Si las antenas transmisoras y receptoras
tuvieran una directividad muy grande, es decir, se pudieran girar 180º no sería necesario realizar la
conversión de frecuencias. Pero esto no es posible ya que si las antenas están colocadas de forma
opuesta, es decir, formando 180º entre ellas se produce un fenómeno de realimentación, que consiste
en que parte de la señal emitida por la antena transmisora sería captada por la receptora, que puede
producir un eco indeseado e incluso una autooscilación del satélite. Otro problema que hay que
controlar es que la potencia de las ondas emitidas por el satélite es bastante pequeña. Esto trae
consigo que el rayo ascendente debe tener una frecuencia que se atenúe más que la del rayo
descendente porque, la segunda, parte con menos potencia.
La estación receptora
Es la parte que más conocemos ya que se trata de los receptores que puede tener cualquier usuario en
su casa. Las estaciones receptoras están formadas por tres partes: la antena, la unidad de sintonía y el
aparato de televisión.
La función de la televisión es traducir las señales radioeléctricas que llegan a su toma de antena en
imágenes y sonido. La antena está formada por un reflector parabólico y un cabezal de microondas, y
es conocida por todos como "antena parabólica". Las débiles señales que llegan a la antena desde el
satélite son concentradas por el reflector en el foco de la parábola, donde se encuentra el cabezal de
microondas. Así, se produce un mayor aprovechamiento de la energía recibida siendo ésta mayor
cuanto mayor es el tamaño de la parábola, aunque por otro lado la parábola no debe ser muy grande
por problemas con los grandes vientos y la tecnología de fabricación.
El cabezal de microondas tiene dos funciones. La primera consiste en amplificar la señal que le llega
para que luego pueda ser tratada en los circuitos posteriores. La otra función es la de mezcla. El
primer motivo por el que es necesaria la mezcla es por la bajada de la antena a la unidad de sintonía
ya que, si no mezclamos, tendríamos la señal recibida por el satélite y se producirían atenuaciones en
la línea. El otro motivo por el que es necesario mezclar es porque el televisor no puede recibir
señales de microondas. Con la unidad de sintonía podemos recibir diferentes señales de distintas
unidades emisoras.
El servicio de radiodifusión de televisión por satélite tiene asignada una banda de frecuencias
comprendida entre 11.700 y 12.500 MHz, estando modulada en frecuencia la portadora de RF. Para

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poder recibir una señal de satélite en un televisor el usuario necesita un equipo auxiliar que convierta
las señales de vídeo y audio separadas. Este equipo, que es la estación receptora, consta de una
antena, de un equipo exterior, situado junto a la antena parabólica, y de otro equipo que debe
colocarse junto al televisor (equipo interior). El equipo exterior consta de un amplificador de bajo
ruido, un oscilador, un mezclador y otro amplificador de frecuencia intermedia. Este equipo tiene
como función el adaptar las frecuencias, es decir, trasladar la banda de frecuencias recibida a otra
más baja pero que siga manteniendo las mismas características de modulación. Estas características
son que la modulación sea en frecuencia y que tenga un ancho de banda de 27 MHz. Otra de las
funciones del equipo exterior es la amplificación de la señal. Cuando se realiza el proceso de
conversión de la señal de satélite a los estándares de la televisión es necesario amplificar, filtrar,
corregir distorsiones, etc. En el equipo interior se encuentra un segundo amplificador de frecuencia
intermedia, un segundo oscilador que es variable y un amplificador para la segunda frecuencia
intermedia. Actuando sobre el oscilador variable podemos conseguir sintonizar el canal deseado.

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Partes de una antena reflectora

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En una antena satelital las ondas electromagnéticas que inciden con un determinado ángulo en la
superficie metálica (reflector), se reflejan y concentran la energía en un determinado punto
denominado foco.
LNB (Low Noise Block)
El LNB permite recibir la señal satelital de 12 GHz de cada transpondedor, amplificarla y convertirla
en una señal de menor frecuencia (generalmente 1 GHz) para enviarla al decodificador
mediante cable coaxial RG-6.
En el proceso de instalación es necesario ajustar su polarización (se traduce en la rotación adecuada
del LNB dentro de su soporte), necesaria para poder recibir la señal óptima.
Algunos Fenómenos que afectan la Señal
• Atenuación: Disminución del nivel de la señal por efecto de la distancia y de la frecuencia (36.000 Km y 12
GHz). Se mide en dB (decibeles). También se produce atenuación por efecto de la lluvia, la nieve, el follaje de
árboles y en general la humedad o presencia de agua en el trayecto de las ondas de radio.
• Ruido: El ruido se debe a múltiples causas: a los componentes electrónicos (amplificadores), al ruido
térmico de los resistores, a las interferencias de señales externas, etc. Es imposible eliminar totalmente el
ruido, ya que los componentes electrónicos no son perfectos. Sin embargo, es posible limitar su valor de
manera que la calidad de la comunicación resulte aceptable.
• Interferencia: Señales esporádicas que afectan las comunicaciones en forma temporal. En TV satelital se
destaca la interferencia por actividad del sol (equinoccio).

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Anexos
Cable de Fibra Óptica
Calidad de imagen y efectos de perturbaciones

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Bandas KU
La banda Ku ("Kurz-unten band") es una porción del espectro electromagnético en el rango de las
microondas que va de los 12 a los 18 GHz.
La banda Ku se usa principalmente en las comunicaciones satelitales, siendo la televisión uno de sus
principales usos. Esta banda se divide en diferentes segmentos que cambian por regiones geográficas de
acuerdo a la ITU.
La cadena televisiva estadounidense NBC fue la primera en utilizar esta banda para sus transmisiones en
1983.

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-Redes HFC y DTH -
Conclusión
Como conclusión tenemos que las redes HFC son un tipo de red que sirve para el envió de datos
utilizando tanto cable coaxial como de fibra óptica pero a diferencia de las redes CATV que era él
envió solo de tv en las redes HFC se puede trasferir vos, video e internet y junto con las redes DTH
que es un medio que se trasmite directamente hasta el hogar desde un satélite una delas desventajas
que se posee con esta red es que a pesar que es barata es propensa a interferencias como la lluvia o
cambios climáticos.
La manera en que se armas estas redes usual mente es el uso de cable coaxial para la conexión con el
usuario final y el uso de conexiones de fibra dentro de la nube de interconexión.

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Bibliografía:
 http://redes150432.blogspot.com/
 http://proton.ucting.udg.mx/temas/comunicaciones/zafloto/z1.htm
 http://www.spw.cl/inalambrico/dth3.pdf
 http://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3n_por_sat%C3%A9lite

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