Principios Da TV A Cabo

DISTRIBUIÇÃO DE TV A CABO

PTC2547 – PRINCÍPIOS DE TELEVISÃO DIGITAL

Guido Stolfi – EPUSP – 05/2007

1. Introdução

Os primeiros sistemas de distribuição via cabo surgiram por volta de 1948 (Ed Parson, Oregon, EUA), com a finalidade de prover recepção de sinais de TV em regiões remotas (rurais ou montanhosas). Posteriormente, o sistema tornou-se popular nas grandes metrópoles, devido às situações críticas de propagação decorrentes de multi-percurso, que prejudicavam a recepção através de antenas. No final da década de 1960, praticamente todas as grandes cidades dos EUA possuíam redes de TV a Cabo em operação.

A distribuição de sinais de TV via satélite, a nível continental, iniciada por volta de 1975, alavancou o desenvolvimento da TV paga, com a venda de programas e eventos especiais.

As condições privilegiadas de propagação através do cabo coaxial (como por exemplo a ausência de multi-percurso e ruído impulsivo, além da estabilidade do controle das amplitudes e freqüências de todas as portadoras) permitiram a utilização eficiente do espectro disponível, viabilizando a oferta de dezenas de canais, com programações segmentadas, exclusivas e /ou temporárias.

Essas mesmas condições tornam o cabo um meio de comunicação atrativo para serviços de comunicação digital em banda larga, do tipo “broadcast”, como é o caso da TV Digital. A característica do dimensionamento dos sistemas analógicos é tal que permite expansão pelo acréscimo de sinais digitais, praticamente sem interferência ou penalidades sobre os sinais analógicos.

No Brasil, os primeiros sistemas entraram em operação no início da década de 1990, sendo que a evolução do volume de assinantes tem se desenvolvido muito lentamente (o Brasil conta hoje com aproximadamente 4.000.000 assinantes de TV a cabo). Espera-se que a introdução de programações em TV Digital, aliada aos serviços já existentes de acesso à Internet, promova uma evolução significativa nos próximos anos.

2. Topologia de uma Rede de TV a Cabo

As redes de TV a Cabo constituem estruturas em árvore, nas quais os sinais são gerados em uma central, denominada “Head-end”, a partir da combinação de sinais de TV recebidos localmente via satélite, pelo ar ou por fibra óptica. O sinal resultante, contendo todos os canais a serem distribuídos, é amplificado e conduzido por cabos coaxiais até os assinantes, utilizando dispositivos de derivação (“taps”, ou acopladores direcionais) para acesso local.

A figura 2.1 apresenta a topologia típica de uma rede. Originalmente, toda a distribuição a partir do head-end era feita em RF, exclusivamente através de cabos coaxiais, em uma estrutura hierárquica envolvendo cabos “tronco” (para cobrir longas distâncias), cabos de “distribuição” (contendo derivações para assinantes) e cabos “drop” (para ligação até o receptor, na casa do assinante).

As topologias atuais, denominadas HFC (“Hybrid Fiber-Coaxial”) utilizam distribuição de longa distância através de fibras ópticas, que permitem lances de vários quilômetros sem a necessidade de amplificação. Estas fibras conectam o head-end a vários nós de distribuição (“hubs”), a partir dos quais o sinal é distribuído em RF. Cada “hub” atende assim a uma célula que pode conter desde centenas até vários milhares de assinantes.

Fig. 2.1 – Topologia de Rede de TV a Cabo

O recurso de segmentação em células permite a redução da quantidade de amplificadores necessários na distribuição, resultando em maior economia e melhor qualidade de sinal. Adicionalmente, a implantação de serviços de comunicação de dados, que dependem de acesso bidirecional, é facilitada pela menor quantidade de assinantes por nó.

Em geral, os sinais de TV são distribuídos no sentido do head-end para o assinante (“downstream”) na faixa de freqüências a partir de 54 MHz, correspondente ao canal 2, até 500 MHz ou mais. Quando existe comunicação reversa (“upstream”), esta ocupa a faixa de 5 a 35 MHz.

Alguns televisores e equipamentos de vídeo-cassete possuem capacidade de sintonizar as freqüências utilizadas no cabo, as quais compreendem, além das bandas de VHF baixo / alto e UHF baixo, as faixas intermediárias que não são utilizadas na radiodifusão. Esses equipamentos são conhecidos como “cable ready”. No entanto, alguns serviços adicionais (como por exemplo canais pagos) costumam ser codificados no head-end, exigindo assim a instalação de receptores específicos junto aos assinantes. Estes receptores são conhecidos como conversores ou “Set-Top-Box”.

2.1 Caracterização de Uma Rede de TV a Cabo

Alguns parâmetros que representam as características de uma rede são:

• Número de Canais: relacionado com a banda passante máxima projetada para o sistema;

• Canal reverso: existência de amplificadores “upstream”;

• Dimensões da Célula: assinantes por “hub”, que compartilham a banda do canal reverso;

• Tipo de Codificação: processo utilizado para proteger os canais de acesso condicional (pagos);

• “Home Passed”: quantidade de domicílios cabeados, que podem ser potenciais assinantes;

• Penetração: relação entre assinantes efetivos e “home passed”.

Como referência, a penetração típica nas grandes cidades brasileiras varia de 2,5 a 14%, enquanto nos EUA é superior a 67%, sendo que lá 96% dos domicílios são “home passed”.

2.2 Elementos de uma Rede

A figura 2.2 apresenta o diagrama de um trecho de distribuição de TV a cabo, contendo elementos tais como amplificadores, derivações, postes e sistemas de alimentação para os amplificadores.

Nesse exemplo, temos 10 domicílos “home passed”, com uma penetração de 30% (3 assinantes).

Fig. 2.2 - Simbologias para TV a Cabo

2.3 Uso do Espectro no Cabo

Os sistemas de TV a Cabo evoluíram a partir dos sistemas de radiodifusão de TV, mantendo portanto