La importancia del cable coaxial: desde el pasado y preparándose para el mañana

Este artículo fue realizado por Bill O’Donnell, Product Manager Director del Grupo ABS, del cual forma parte la empresa TFC.

Dependiendo de en qué parte de Estados Unidos se haya topado por primera vez con la TV por Cable (CATV), recibió conocimientos desarrollados por dos figuras históricas. A finales de la década de los 40s, John Walson de Pennsylvania y Ed Parsons de Oregon fueron los padres del sistema de distribución de RF tradicional.

Lo que hace que sus historias sean tan increíbles es que, mientras trabajaban en puntos opuestos del mapa, cada uno de ellos reconoció la necesidad de un conducto para entregar señales confiables a los consumidores. Increíblemente, cada uno llegó a soluciones similares de forma casi simultánea.

El uso de cable coaxial (coax) fue la clave para el comienzo de la arquitectura tradicional del sistema CATV y no parece que vaya a desaparecer pronto. Si bien los sistemas construidos en la década de 1950 son decididamente diferentes a la arquitectura de red de fibra híbrida coaxial (HFC) ampliamente implementada en la actualidad, el elemento clave, el cable coaxial troncal, se ha mantenido prácticamente sin cambios durante décadas. La previsión de los primeros ingenieros que combinaron la necesidad de buen desempeño y su comprensión de los principios eléctricos que se requerían para dichos cables, sigue siendo eficaz hasta el día de hoy.

Con la introducción de DOCSIS 3.1, así como el desarrollo de arquitecturas remotas como Remote-PHY (R-PHY), el aumento de las necesidades de ancho de banda ha seguido impulsando las redes a lo largo de los años, de 550 MHz a nuestros actuales 1.218 GHz; con la necesidad de extender el espectro a 1.8 GHz y 3 GHz en un futuro no muy lejano. Tales aumentos en el ancho de banda obliga a cambios en los productos activos y pasivos que conectan la red. Sin embargo, aun con todas estas modificaciones, el cable coaxial permence sin cambios. Se ha necesitado muy poca innovación porque los primeros ingenieros supieron de lo que sería capaz este producto en el futuro.

Sin embargo, en la década de 1980, se completó el proceso de reducir la atenuación de los cables, permitiendo llegar más lejos con la red proveyendo la colocación de amplificadores más económica en el campo. Los ingenieros diseñaron el diseño de un tubo de aluminio que permitiría un dieléctrico mayor sin cambiar el diámetro exterior del cable. Este nuevo diseño demostró tener un buen funcionamiento, pero presentó desafíos adicionales como la obtención de una mayor resistencia del tubo, problemas de integridad mecánica y la reducción de la resistencia a la corrosión.

Posteriormente, los ingenieros determinaron que la mejor forma para garantizar que los cables funcionen durante muchos años más sería mediante la unión de los componentes en el interior del producto: pegar el dieléctrico al aluminio proporcionó mejoras en el manejo y protección ante pull-outs del núcleo en condiciones de temperatura extrema; pegar la chaqueta al tubo de aluminio mejoró aún más la resistencia del producto a la corrosión; pegar el conductor central al dieléctrico proporcionó protección contra la entrada de humedad y la corrosión. Este diseño innovador permite que los cables instalados tengan una vida útil de muchos años, mientras que se expande el espcetro.

Los desafíos a futuro estarán en los objetivos al final de la línea, especialmente cuando se trata de perfiles de inclinación lineal al aumentar el ancho de banda de 1.218 GHz a 1.8 Ghz e incluso hasta 3 Ghz. Se requerirá ingeniería adicional para reducir la distancia entre los tramos, reducir los amplificadores, disminuyendo la distancia del nodo al suscriptor y, en última instancia, pasar a la arquitectura Nodo + 0. Todos estos cambios aumentarán sustancialmente la relación señal recibida/ruido (SNR), lo que ayudará a proporcionar conexiones sin errores.

Se han instalado millones de metros de cables troncales a lo largo de los años y esta red no caerá en desuso. Por el contrario, es probable que evolucione a medida que la tecnología inalámbrica continúe convirtiéndose en el nuevo estándar. A medida que las plataformas 5G se despliegan para dar servicio a dispositivos IOT que requieren baja latencia, las radios deberán ubicarse muy cerca del usuario final. La disponibilidad de energía para estas radios puede ser un desafío para el que las redes se pueden adaptar. Habrá trabajo por hacer, pero la red coaxial podría convertirse en la fuente de energía detrás de la revolución inalámbrica.

Probablemente nunca se esperó que los diseños de cables implementados en la década de 1950 lograran lo que son capaces de lograr hoy en día, pero han demostrado que su diseño mantendrá su lugar en la historia y tiene el potencial de continuar contribuyendo a medida que nuestras redes evolucionen.

La pieza más importante de nuestras redes, y quizás la que más a menudo se pasa por alto o se da por sentada, es el mismo cableado. De hecho, ya sea que una red sea únicamente coaxial o un híbrido de fibra y coaxial, las conexiones no son posibles sin una red coaxial confiable.

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