Una cabecera de televisión por cable es una instalación maestra para recibir señales de televisión para su procesamiento y distribución a través de un sistema de televisión por cable . Una instalación de cabecera puede tener personal o no y, por lo general, está rodeada por algún tipo de valla de seguridad. El edificio suele ser robusto y está construido específicamente para brindar seguridad, refrigeración y fácil acceso a los equipos electrónicos utilizados para recibir y retransmitir video a través de la infraestructura de cable local. También se pueden encontrar cabeceras en subestaciones de comunicación por línea eléctrica (PLC) y redes de comunicaciones por Internet .
Casi todos los sistemas de televisión por cable transmiten contenidos por suscripción que se retransmiten desde un satélite en órbita geosincrónica . Este contenido, cifrado para evitar el uso no autorizado, se transmite desde una o más estaciones terrestres operadas por varias empresas de distribución de contenido. Luego, el contenido se modula de forma analógica o digital y se transmite a través de la red de cable (la OSP o "OutSide Plant") a los hogares de los suscriptores mediante cables coaxiales o de fibra óptica enterrados bajo tierra o colgados de postes de servicios públicos .
La mayoría de los sistemas de televisión por cable también transportan estaciones de televisión locales por aire para su distribución. Si bien cada canal terrestre representa una frecuencia definida, se utilizan una o más antenas receptoras de televisión de calidad comercial para recibir los múltiples canales que la compañía de cable desea distribuir. Estas antenas suelen estar integradas en una estructura de torre única llamada estructura de antena maestra de televisión . Los preamplificadores de televisión comerciales refuerzan las señales de televisión terrestre debilitadas para su distribución, generalmente después de una remodulación utilizando un esquema analógico o digital específico de cable.
Algunos sistemas de televisión por cable reciben la programación de las estaciones de televisión locales mediante un cable coaxial dedicado , un enlace de microondas o una línea de fibra óptica , instalados entre la estación local y la cabecera. Un dispositivo llamado modulador en las instalaciones de la estación local alimenta su programación por esta línea a la cabecera de televisión por cable, que a su vez la recibe con otro dispositivo llamado demodulador . Luego se distribuye a través de la cabecera de televisión por cable a los suscriptores. Esto suele ser más confiable que recibir las transmisiones de las estaciones locales por aire con una antena. Sin embargo, la recepción fuera del aire se utiliza como respaldo en la cabecera en caso de falla. En algunos casos los sistemas reciben canales locales por satélite.
Otras fuentes de programación incluyen aquellas entregadas a través de fibra óptica, cables telefónicos , Internet , torres de microondas y canales de televisión de acceso público local que se envían a la cabecera del cable en una frecuencia ascendente a través del propio sistema de cable (conocido en la industria como "T "-channels ), o a través de una línea dedicada habilitada por la compañía de cable, como se mencionó anteriormente para la recepción de la programación de las estaciones de televisión locales en la cabecera.
Una vez recibida una señal de televisión hay que procesarla. Para las señales de televisión digital por satélite, se necesita un receptor de satélite comercial exclusivo para cada canal que se distribuirá por el sistema de cable; Por lo general, se trata de receptores que se pueden montar en bastidor y que están diseñados para ocupar menos espacio que los receptores de consumo. Emiten señales de vídeo y audio estéreo, así como una señal digital para plantas digitales.
Las señales de televisión terrestre analógica requieren un procesador que es un receptor de RF que emite vídeo y audio. En algunos casos el procesador incluirá un modulador incorporado.
Las señales de televisión digital terrestre requieren un procesador digital especial.
Los canales digitales generalmente se reciben en una transmisión QAM de banda L desde un satélite, que utiliza multiplexación . Utilizando receptores especiales como el Motorola MPS, la señal se puede demultiplexar o "Demuxed" para extraer canales específicos de la señal multiplexada. En este punto, se puede realizar la inserción local para agregar contenido dirigido específicamente al área geográfica local.
Luego, las señales de televisión por cable se mezclan de acuerdo con el esquema de numeración de canales del sistema de cable utilizando una serie de moduladores de cable (uno para cada canal), que a su vez se alimenta a un multiplexor de frecuencia o combinador de señales. Las señales mezcladas se envían a un amplificador de banda ancha, luego se envían al sistema de cable por la línea troncal y se vuelven a amplificar continuamente según sea necesario.
Básicamente, los moduladores toman una señal de entrada y la asocian a una frecuencia específica. Por ejemplo, en Norteamérica, los estándares NTSC dictan que CH2 es un canal de 6 MHz de ancho con su portadora de luminancia a 55,25 MHz, por lo que el modulador para el canal 2 impondrá la señal de entrada adecuada a la frecuencia de 55,25 MHz para ser recibida por cualquier televisor. sintonizado en el canal 2.
Los canales digitales también están modulados; sin embargo, en lugar de modular cada canal en una frecuencia específica, se modulan múltiples canales digitales en una frecuencia ATSC específica. Utilizando QAM ( modulación de amplitud en cuadratura ), un operador de CATV puede colocar normalmente hasta ocho subcanales en cada canal, por lo que el canal 2 puede transmitir los canales 1 a 8 en la ciudad del espectador. Se requieren decodificadores (STB) o CableCards para recibir estas señales digitales y son proporcionados por el propio operador de cable.
Muchos sistemas de cable modernos son ahora "totalmente digitales", lo que significa que las señales de vídeo analógicas han sido descontinuadas para poder reutilizar el espectro. Los canales de RF analógicos que solían ocupar ahora están abiertos para que un sistema de cable los reutilice más comúnmente como canales de datos de alta velocidad (comúnmente conocidos en la industria como "HSD") para aumentar las velocidades de descarga/carga de Internet de los suscriptores. (ver DOCSIS ) La eliminación de video analógico también elimina esencialmente el robo de cables , ya que las señales analógicas se transmitieron sin cifrar. La mayoría de las señales de vídeo digital se comprimen en formatos MPEG-2 y MPEG-4 para combinar múltiples transmisiones de vídeo en un QAM, haciendo el uso más eficiente del espectro que el decodificador de cable del cliente recibe, demodula, descifra y muestra como un Número de canal virtual que el espectador reconoce. En muchos casos, la misma cadena de televisión puede aparecer varias veces en una lista de canales locales como un canal diferente que ve el espectador (IE CNN como 34, 334, 1034). Esto se debe a que las generaciones anteriores de listas de canales se mantienen en servicio y tienen como objetivo no confundir. los espectadores que están familiarizados con la red aparecen en un número al que están acostumbrados. Aunque un canal puede estar alineado varias veces, el QAM de RF en el que se combina o "mux" se modula y comprime solo una vez. Un decodificador sintoniza ese mismo QAM cuando el espectador llama a cualquier instancia de esa red. La canalización virtual también permite al operador de cable cambiar la frecuencia física en la que se encuentra un QAM sin que el espectador note que el número de canal cambia en su programación.
La mayoría de los sistemas de cable digital cifran sus señales (tanto de datos como de vídeo) para eliminar la recepción no autorizada.
Lo más común es que en los grandes sistemas de cable a nivel nacional haya una central o "súper cabecera" en servicio para alimentar un concentrador local a través de un circuito de transporte de fibra óptica . En algunos casos, una sola súper cabecera podría dar servicio a toda la huella de servicio de una compañía de cable. Las súper cabeceras permiten un solo sitio de antenas parabólicas que se pueden colocar en ubicaciones óptimas para la cobertura satelital y la intensidad de la señal, generalmente en áreas de gran elevación del terreno y terreno abierto. En sistemas de cable grandes, un proveedor puede operar múltiples cabeceras como forma de redundancia en caso de falla. Las súper cabeceras también crean un entorno rentable para los operadores de cable, ya que la cantidad de equipos y facultades se reduce considerablemente y las señales pueden replicarse y transmitirse a centros locales que alimentan a una comunidad o ciudad.
En algunos grandes sistemas de cable a nivel nacional, existe una especie de punto medio entre una cabecera súper grande y un centro local y se conoce como cabecera de centro de mercado o cabecera de región. Por lo general, la cabecera de un centro de mercado recibe su contenido de video nacional desde la súper cabecera y luego lo reenvía junto con la unión de anuncios locales y los canales locales a los centros locales. Las cabeceras de los centros de mercado cuentan con personal regular, mientras que los centros no. (fuera del mantenimiento y servicio normal) Un beneficio principal de una cabecera de centro de mercado es que puede prestar más atención al servicio y los detalles locales que una súper cabecera a nivel nacional. Por ejemplo, una cabecera de centro de mercado permite a los ingenieros extraer transmisiones de video locales, como canales de acceso público y canales locales, para ver y analizar defectos en la calidad del video cuando dicho problema no se detecte de inmediato a nivel local. Otro beneficio es la rápida acción de los apagones de canales en ciertas áreas durante momentos de disputas por contratos de transporte con las emisoras. Las cabeceras de los centros de mercado pueden dar servicio a centros en una gran ciudad, un estado entero o incluso varios estados.
Un concentrador de cable es un edificio o refugio generalmente más pequeño que una cabecera que toma una señal de video ya procesada desde una cabecera y la transmite a una comunidad local. (o comunidades múltiples) La mayoría de los concentradores de cable se utilizan junto con una planta de HFC . El video y los datos IP combinados ingresan a un concentrador a través de un circuito de transporte de microondas o fibra óptica y se enrutan a dispositivos QAM, como un sistema de terminación de módem por cable , que cambia los datos IP a un QAM de RF para combinarlos con otros servicios (como video bajo demanda). , vídeo cambiado ) y transmitido al suscriptor. La RF de cada servicio se combina en el centro para, en última instancia, formar un único cable coaxial dividido por nodo, pero justo antes de salir del centro para alimentar a los clientes, se cambia a luz de fibra óptica para alimentar los nodos de cable locales que pueden cubrir un edificio grande. un barrio o en zonas rurales, una comunidad entera. El nodo de cable ubicado en el campo, a su vez, invierte la luz óptica del concentrador y cambia las señales nuevamente a RF a través de un cable coaxial. Esto se denomina ruta "adelante" (descarga). Lo contrario ocurre en la ruta de carga o "regreso", cuando los clientes transmiten datos a un centro. Inicialmente, los nodos de cable estaban destinados a reducir la cascada de amplificadores y mejorar la calidad de la señal para los suscriptores distantes de un concentrador. Los nodos de cable modernos todavía cumplen el mismo propósito para la reducción de la cascada de amplificadores, pero ahora están ubicados estratégicamente en áreas de alta densidad de datos para asignar mejor la disponibilidad de ancho de banda y reducir la suscripción excesiva en un área en particular. Los nodos de cable también permiten múltiples listas de canales o mercados de acceso público desde el mismo centro.
Dado que una súper cabecera que alimenta un concentrador puede estar ubicada fuera del mercado, un concentrador también puede estar equipado con una torre de antena y antenas exteriores para recibir los canales locales en ese mercado en particular. Los canales locales recibidos en ese centro luego se distribuyen a otros centros de la zona. Dependiendo de su presencia geográfica y ubicación, un centro también puede recibir canales locales de mercados vecinos y combinarlos con el mercado inmediato, brindando a los espectadores de ese centro en particular programación multimercado, que la compañía de cable puede bloquear cierta programación según el contrato de transporte y la FCC. regulaciones. Un sistema de cable puede construir un circuito de fibra óptica como ruta principal a una estación de televisión local como medio adicional para llevar su programación a un sistema de cable y utilizar las antenas exteriores como respaldo.
Los centros OTN (nodo terminal óptico) suelen ser un sitio remoto que se genera a partir de un centro más grande, ubicado en comunidades rurales y destinado a servir a ellas, y están equipados solo con equipos de combinación de HFC para un número limitado de nodos ópticos en la comunidad. El objetivo principal de una OTN es extender la planta de cable HFC a las comunidades rurales sin tener que ubicar en el sitio equipos de red central como CMTS o dispositivos QAM de borde de video. La OTN depende del centro principal (donde realmente se encuentra el equipo de red central) para proporcionar los servicios de video y HSD a su área. Una OTN suele ser un pequeño refugio o edificio que contiene sólo unos pocos bastidores de equipos.
Dado que los equipos de red central (CMTS, dispositivos de borde de video, enrutadores/conmutadores centrales) no están ubicados dentro de la propia OTN, los servicios HSD y de video se multiplexan y transmiten a la OTN desde el concentrador principal a través de un enlace de RF a fibra. En la OTN, los servicios individuales se demultiplexan y se conectan a la planta combinadora de avance/retorno de la OTN para su distribución a la comunidad. Las OTN también permiten que las comunidades rurales reciban el mismo nivel de servicio que las comunidades urbanas pueden recibir sin que el operador de cable tenga que invertir grandes cantidades de dinero en construcción de fibra adicional y equipos de redes para solo un número limitado de clientes potenciales.