MANTENIMIENTO PREVENTIVO EN REDES HFC

PROCEDIMIENTO PARA EL MANTENIMIENTO
PREVENTIVO

Caracterización previa de red
Para poder comparar comportamientos se necesita disponer de
referencias. Por ello, se procede a caracterizar la red según los
siguientes pasos:

1. CARACTERIZACIÓN POR TIPOS
Supone una caracterización de la red basada en la teoría. Esto
significa la realización de medidas previas en otros segmentos de
similares características –segmentos tipo-, con el objeto de que,
dada una configuración, se prevea cuál va a ser su
comportamiento básico, en ausencia de usuarios.
En primer lugar, es necesario identificar los segmentos tipo en que
se divide la red y que definen la arquitectura HFC empleada.
Dichos segmentos tipo determinan el comportamiento de los
segmentos similares.
Se realizan medidas en segmentos recién instalados o, en su
defecto, en maquetas que reproducen la arquitectura de la red
instalada, para configuraciones que varíen en la cantidad y tipo de
amplificadores. Estos amplifican por igual la señal y el ruido, pero
debido a su NF (figura de ruido) añaden ruido adicional. Además,
a causa del efecto embudo, el ruido se incrementa como
10log(número de amplificadores que alimentan el punto de
medida), si tienen igual nivel de entrada y figura de ruido.
Un procedimiento para llevar a cabo las medidas consiste en
conectar un cablemodem, del que cuelga un ordenador portátil, a
un tap cualquiera de una rama coaxial de la zona en estudio. Una
aplicación del portátil enviará datos de manera continua hacia la
cabecera, a una velocidad máxima preconfigurada en el
cablemodem. El cablemodem debe estar configurado para
transmitir en una portadora fija (mejor a la mínima frecuencia de
operación posible, para determinar el peor caso –límite inferior
de comportamiento-) y a una velocidad determinada (mejor si es
elevada, para obtener un mayor número de datos estadísticos).
Se almacenan, para cada segmento tipo, los datos de medida
obtenidos, que servirán como referencia teórica o ideal básica.

2. CARACTERIZACIÓN ESPECÍFICA
Con esta caracterización se pretende tener una referencia del
comportamiento de la red en presencia de ruido para, conocidos
los resultados de medidas prácticas sobre red real con usuarios,
determinar el margen de correcto funcionamiento en que se
encuentra la red.
Hay que realizar pruebas con inserción de ruido externo
controlado. Bien en una maqueta que reproduzca la arquitectura
de red instalada según configuraciones o segmentos, o bien en
una rama de red real, se lleva a cabo el procedimiento de
introducción de ruido desarrollado en el experimento. Los datos
obtenidos determinarán el nivel máximo de ruido que va a
soportar el sistema y su comportamiento progresivo.
Debido a la inserción de ruido, en este caso se necesitaría
disponer de una tarjeta receptora en exclusiva en la cabecera de
cablemodems, para aislar el ruido y evitar afectar al resto de
usuarios. Esto implica además instalar un servidor de aplicación
de recepción continua de datos (por ejemplo un servidor FTP) en
el Centro de Distribución, CD, o cabecera secundaria, donde se
encuentra la cabecera de cablemodems. El cablemodem cuelga de
cualquier tap de la rama, configurado a portadora fija y velocidad
determinada.

3. MONITORIZACIÓN COMPARADA
Supone medidas con la red ya en funcionamiento, para el número
de usuarios conectado. Así, comparando con los resultados de la
caracterización específica, se puede saber en qué estado se
encuentra la red en marcha.
El cablemodem debe estar configurado para trabajar en una
portadora fija y a una velocidad también fija, pues ahora hay
usuarios en la red, y es necesario garantizar que si hay
variaciones en la velocidad de transmisión del cablemodem en
prueba sea debido al ruido presente, no a necesidades de ancho
de banda de otros usuarios. Estará conectado al primer tap de la
rama –el que presenta mayor atenuación-, pues si hay ruido en el
canal el cablemodem va a tener menos margen de potencia para
superarlo, si tiene la opción de incrementar el nivel de
transmisión en caso de encontrarse un medio ruidoso।

Medidas realizadas
El portátil conectado al cablemodem ejecuta una aplicación de
envío continuo de datos por el canal ascendente, por ejemplo FTP.
El software de gestión del sistema de cablemodems recoge los
estadísticos de interés, para cada una de las tres referencias de la
caracterización previa de red:
• Velocidad de transmisión de datos
Calculada a partir de los bytes de las células recibidas sin
errores o con errores que han podido ser corregidos. Las
unidades más convenientes son de porcentaje respecto a la
velocidad máxima, obtenida en la caracterización teórica (sin
ruido).
Este parámetro da una medida de la eficiencia en la
transmisión. La presencia de ruido de cierto nivel origina
errores en paquetes a nivel de enlace, que obligan a la
retransmisión de toda una trama de las capas superiores
(TCP), disminuyendo así la velocidad de transmisión
efectiva.
• Porcentaje de errores
Sobre el total de células recibidas, y porcentaje de errores no
corregidos mediante FEC sobre el total de células erróneas.
El incremento en el porcentaje de errores sobre el total de células
debe ir parejo con una disminución en la velocidad de
transmisión, pues están directamente relacionados.
En base a los resultados obtenidos con las pruebas de inserción
de ruido en laboratorio, se puede afirmar que si se tiene un alto
porcentaje de errores, pero la mayoría son corregidos con FEC, es
posible que exista ruido blanco de potencia notable। Si el
porcentaje de errores es bajo, pero la proporción de no corregidos
es demasiado alta, puede haberse introducido ruido impulsivo.
Un porcentaje bajo de errores y una proporción media-baja de no
corregidos supone una situación estable y normal.
Ambos porcentajes de errores son necesarios para obtener
información fiable sobre los errores y la consecuencia que están
causando. En el caso del ruido impulsivo va a ser necesario
obtener además datos de pico.

Almacenamiento y análisis de datos recogidos
Los datos obtenidos se pueden recoger en tablas, variables según
la caracterización:
1. POR TIPOS
Basta con almacenar una entrada para cada parámetro, para cada
configuración de red.
2. ESPECÍFICA
Se tienen las entradas necesarias para relacionar cada nivel de
ruido con los parámetros del sistema de gestión obtenidos, y para
cada configuración de red. A partir de estos datos se obtienen los
márgenes de funcionamiento.


MONITORIZACIÓN COMPARADA

Cada vez que se realiza una medida práctica, se anotan los
parámetros del sistema de gestión indicados. Se contrastan con los
almacenados en mantenimiento –específica-, para situarse sobre la
gráfica y ver el punto en que se encuentra el comportamiento. Así
se puede calcular la calidad del enlace y el margen de
funcionamiento.



CONCLUSIONES

El mantenimiento preventivo en redes HFC es imprescindible
para comprobar el correcto funcionamiento de la red y descartar
posible fallos. El método descrito es una forma de llevarlo a cabo
desde el nivel de enlace, pero es extrapolable para capas más
altas.