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Seminario de Televisión Digital InteractivaUniversidad del Cauca, Noviembre de 2008
Infraestructura de red paraTelevisión Digital Interactiva
Roberto García FernándezDepartamento de Informática
Universidad del CaucaPopayán, Colombia
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 2
ÍNDICE
Introducción Interfaces para Transport Stream Modulaciones digitales
Transmisión por satélite Transmisión terrestre TDT Transmisión por cable
Canales de retorno iTV Diseño maqueta de laboratorio para iTV basada
en DVB-C
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 3
Bibliografía iTV Handbook. Technologies and Standards
E. M. Schwalb. IMSC, Prentice Hall 2004 Interactive TV Standards
S. Morris, A. Smith-Chaigneau. Elsevier 2005 Digital TV Broadcasting Handbook
Roberto Valentín, ABE Elettronica S.p.A. www.abe.it
DVB-T Digital Terrestrial Broadcasting ABE Elettronica S.p.A. www.abe.it
Televisión Digital Terrestre. Aspectos Tecnológicos M. Ferrando. Universidad Politécnica de Valencia
Televisión Digital Terrestre Fundamentos y Electrónica de las Comunicaciones Universidad de Valencia 2005
Digital Video Broadcasting www.dvb.org
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 4
Introducción
La Televisión Digital es la técnica de difusión de las señales de televisión que ha empezado a sustituir a la TV analógica
Transmisión por Satélite Cable Terrestre
Desarrollo de nuevos estándares
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 5
Definiciones TV Digital (DTV)
Televisión digital: Transmisión y difusión de señales codificadas como 0s y 1s. DTV puede comprimirse para proporcionar 4, 5 ó más programas en el mismo ancho de banda requerido para un canal de la actual televisión.
Televisión Interactiva (iTV): Programas de TV que proporcionan contenido interactivo y mejoras, permitiendo a la TV tradicional la posibilidad de interactividad de un PC
https://www.wfyi.org/wfyi2003/dtvGlossary.asp
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 6
Introducción
Transmisión analógica Variación continua de la señal Sensible al ruido Ejemplos: Teléfono, Radio AM, Radio FM, TV
Transmisión digital Se transmiten flujos binarios: 100101110111 Inmune al ruido Ejemplos: Teléfono móvil, TDT, Internet
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 7
Introducción
Evolución hacia un mundo digital
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 8
Sistema de difusión TV Digital
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 9
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 10
Escenarios transmisión DTV
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 11
Ventajas TV Digital
Más programas de TV en el mismo ancho de banda 1 canal RF: 4 ó más programas TVD
Optimización del espectro radioeléctrico Mayor inmunidad al ruido e interferencias
Menos potencia de transmisión se cubre la misma distancia
Mejor calidad de imagen y sonido Recepción móvil de la señal TV
Sistemas analógicos: doble imagen, reflexiones, distorsiones, …
Transmisión simultánea de datos auxiliares Posibilidad de interactividad
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 12
Comparativa TV analógica
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 13
Espectro canal TV analógica
Sistemas de Televisión Analógica
NTSC (EEUU)
PAL (Europa)
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 14
Transmisión TV Digital
TV Digital transmite las tres portadoras de forma conjunta
Mayor definición, calidad de imagen, sonido y color
Más canales en el mismo ancho de banda Bandas de guarda prácticamente no existen
Optimización espectro radioeléctrico
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 15
Comparación espectroTV Digital – TV Analógica
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 16
Comparación calidadTV Digital – TV Analógica
Mínimo nivel de señalanalógica aceptable
Digital TV Broadcasting Handbook
Aprox. 20 dB de margen para nivelde entrada de señal al receptor
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 17
Espectro electromagnético
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 18
Bandas de frecuencia
BandasTVFM
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 19
Bandas de frecuencia
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 20
Canales actuales TDT
Canales digitales
Canal 60786 Mhz
Canal 64818 Mhz
Canal 66834 Mhz
Canal 67842 Mhz
Canal 68850 Mhz
Canal 69858 Mhz
TPATPA2
Localia
TVE 1TVE 2
24H TVEClan TVERadios
VeoSETenVeo
NetTVTeledeporte
Radios
CuatroCNN+
40 LatinoLa Sexta
Tele5Tele5 Sport
Tele5 EstrellasCincoShopFlyMusic
Punto Radio
Antena 3Antena.NeoxAntena.Nova
Hogar10Radios
Fuente: http://www.tdt1.com/canales-television-asturias.php
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 21
Codificación MPEG-2
El transporte MPEG consiste en secuencias de bits (bit-streams)
Agrupados en paquetes de 188 bytes Header + Payload
PayloadHeader
188 bytes
Paquete MPEG-2
Audio
Video
Datos
MPEG-2encoder
MPEG-2encoder
DSMCC
Mul
tiple
xer
Transport Stream
TS
TS
TS188 bytes 188 bytes 188 bytes 188 bytes
…10101010111110000010100111111010010000101010…
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 22
Multiplexor
Agrega varios Transport Stream en un único Transport Stream
Puede modificar TS, añadiendo datos y tablas Network Information Table (NIT)
Nombres de programas transmitidos que aparecerán en el dispositivo del usuario
Event Information Table (EIT) Teletexto
Bit rate salida multiplexor mayor que la suma de TS entrada + datos + tablas
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 23
Multiplexado de paquetes
Inserción de paquetesnulos (sin contenido)
Mantener constanteel ancho de banda
Transmisión de datosen el mismo formatoque audio y vídeo
…10101010111110000010100111110100101010101011010010000101010…Secuencia binariaa transmitir
Fuente: iTV Handbook
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 24
Procesado stream de datos
Identificación stream de datos Transport stream ID
Espera a que los datos recibidos contengan suficiente información
Fuente: iTV handbook
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 25
Interfaces Transport Stream
Transport Stream Audio, video, datos Desde headend a usuarios
Paquetes: 188 bytes + 16 bytes código R-S Interfaces para Transport Stream
Synchronous Parallel Interface SPI Asynchronous Serial Interface DVB-ASI Serial Digital Interface SD-SDI
…1010101101010111110000010100111110100101010101011010010000101010…
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 26
Interfaz SPI
Synchronous Parallel Interface Interfaz compuesta de 11 señales en paralelo
8 señales de datos (Parallel Data Path) 1 señal de reloj 1 señal de sincronismo (Psync) 1 señal de datos válidos (Dvalid)
Bit rate variable Maximo 108 Mbit/s en “Data Path”
Conector estándar con 25 pines Niveles eléctricos LVDS o LVTTL
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 27
Interfaz DVB-ASI
Asynchronous Serial Interface Transporta streams de vídeo MPEG-2 Bit rate constante 270 Mbit/s Línea de cable coaxial 75 Ω Conector estándar BNC Relleno de bytes para compensar la
diferencia entre TS bit rate y 270 Mbit/s Conexiones entre distintos equipos, aún
separados por largas distancias
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 28
Interfaz DVB-ASI
Múltiples programas en unaportadora DVB-ASI 270Mbps
4 programas multiplexadosen 35Mbps MPTS(Multi-Program Transport Stream)ASI Interface a 270Mbps
OperacionesDVB-ASI Input/Output
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 29
Interfaz SDI SMPTE 259M
The Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) is a professional organization that develops interface and protocol standards for the professional video industry. Two such standards are SMPTE 259M and SMPTE 292M
SMPTE 259M documents the Standard Definition–Serial Digital Interface (SD-SDI) which is used to transport 10-Bit 4:2:2 component and 4fSC
composite digital video signals across 75W coaxial cables
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 30
Tarjeta DekTec DTA-2145
Multi-Purpose Dual ASI/SDI
Universal ASI/SDI input/output adapter for PC-based applications that record, play and/or process MPEG-2 transport streams
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 31
Tarjeta DekTec DTA-2145
DTA-2145-SXP € 1.945 Multi-Purpose
ASI/SDI Input+Output
Adapter for PCI Express bus
With DtTV, DtGrabber+, StreamXpress and StreamXpert analyser
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 32
Modulaciones digitales
Cada canal usa un ancho de banda de aproximadamente 8 MHz
Cada canal permite emitir 4 ó 5 programas Cada programa requiere 4-5 Mbps con MPEG-2
TVDigital
Estándar Modulación Anchobanda
Bit rate Programas
Satélite DVB-S QPSK 36 MHz 40 Mbps 10
Cable DVB-C 64QAM 8 MHz 32 Mbps 8
Terrestre DVB-T COFDM 8 MHz 16 Mbps 4
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 33
Constelaciones para modulación digital
Símbolos
2 bits/símbolo
4 bits/símbolo
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 34
Constelaciones para modulación digital
64-QAM6 bits/símbolo
256-QAM8 bits/símbolo
QPSK2 bits/símbolo
16-QAM4 bits/símbolo
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 35
Constelación QPSK
QPSK presenta una constelación con 4 fases diferentes y amplitud constante
Más resistente al ruido del canal Menor velocidad de transferencia que 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 36
Constelación 16 QAM
Constelación con 16 puntos de diferentes amplitudes y fases Menos resistente al ruido del canal
Símbolos más próximos
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 37
Constelaciones 64QAM y 256QAM
64 QAM 256 QAM
6 bits/símbolo 8 bits/símbolo
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 38
Cálculo de velocidad de transmisión
Bit Rate = Symbol Rate x bits/symbol Ejemplo: Transmisión 6 M symb/sec
Modulación QPSK (DVB-S Satélite) Bit Rate = 6M symb/s * 2 bit/symb = 12M bit/s
Modulación 16QAM (DVB-C Cable) Bit Rate = 6M symb/s * 4 bit/symb = 24M bit/s
Modulación 256QAM (DVB-C Cable) Bit Rate = 6M symb/s * 8 bit/symb = 48M bit/s
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 39
Transmisión QPSK - QAM
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
x 10-6
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
tiem p o
sena
l mod
ulad
a
0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0
Modulación QPSK
0 1 2 3 4 5
x 10-7
-5
0
5
tiem p o
sena
l mod
ulad
a
Modulación 16-QAM
00 01 11 10 00 10 0001 1110 0010
12Mbps 24Mbps
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 40
Calculo de Bit Rate con FEC
Codificación para protegerfrente a errores en transmisiónFEC: Forward Error Correction
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 41
Calculo de Bit Rate con FEC Todos estándares TV Digital usan código Reed Solomon (RS)
para corregir errores Código RS:
188 bytes datos + 16 bytes redundancia 204 bytes canal Code rate = 188/204
Además, DVB-S y DVB-T consideran RS no suficiente y utilizan un código “Inner Code” Código 7/8: 7 bits de datos + 1 bit corrección Código 2/3: 2 bits de datos + 1 bit corrección Código 1/2: 1 bit de datos + 1 bit corrección
Bit Rate = Symbol Rate x bits/symb x Inner Code x RS Code
9.67Mbps = 6 M symb/s x 2 bits/symb x 7/8 x 188/204
BWcanal
ModulacionQPSK
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 42
Efecto del ruido en el canalGráfico de dispersión
Cada cuadrícula representa un símbolo
Si el fasor recibido cae dentro de los límites de decisión no hay error en el símbolo
Visualización del gráfico de dispersión puede ayudar a conocer la naturaleza del ruido
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 43
Efecto del ruido en el canalGráfico de dispersión
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
Qua
drat
ure
In-Phase
Scatter plot
QPSKBER = 0
-5 0 5-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
Qua
drat
ure
In-Phase
Scatter plot
16QAMBER = 0.01
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 44
Efecto del ruido en el canalGráfico de dispersión
-10 -5 0 5 10
-10
-5
0
5
10
Qua
drat
ure
In -Ph ase
Scatter p lot
64QAMBER = 0.08
256QAMBER = 0.16
-20 -10 0 10 20
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
Qua
drat
ure
In -Phase
Scatter p lot
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 45
Ancho de banda RF ocupado
Una portadora modulada digitalmente (QPSK, QAM) ocupa un ancho de banda (BW) de radio frecuencia (RF) que depende de: Velocidad de transmisión de símbolos: Symbol Rate Factor de forma de filtrado: Roll-off / Shaping
Ejemplo: DVB-C estándar Modulación 64QAM Velocidad de símbolos 6M symb/s Roll-off 15% Ancho de banda: 6M * (1.15) = 6.9 MHz
Con BW = 8MHz ¿Velocidad de transmisión en bps?
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 46
Velocidades de transferenciade datos en redes de cable
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 47
Transmisión por satélite DVB-S
TV-satélite utiliza satélites geoestacionarios en órbitas de 36.000 Km
Satélites actúan como repetidores de señal mediante transponders Trasnponders: canales de transmisión de banda ancha de
26-36MHz Espectro de frecuencia (GHz):
Depende de la banda Baja potencia de transmisión (energía solar)
DVB-S utiliza modulación QPSK 2 bits/símbolo
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 48
Cobertura mundial DVB-S
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 49
Transmisión por satéliteDVB-S2
Marzo de 2005: Norma sucesora de DVB-S, adoptada como EN 302 307
Utiliza modulación 8-PSK Hasta 30% más eficiente Necesita una mejor CNR para el mismo BER
Posibilita mejor compresión de señal H.264 o H.262 en lugar de MPEG-2
Más potencia de procesamiento Utiliza el ancho de banda de forma más eficiente
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 50
Transmisión terrestre TDT
Transmisión a través de estructura terrestre Torres de transmisión, repetidores, ...
Estándares TDT a nivel mundial ATSC – Advanced Television System Comitee
EEUU www.atsc.org
DVB-T – Digital Video Broadcasting UNIÓN EUROPEA www.dvb.org
ISDB-T – Integrated Services Digital Broadcasting Japón www.dibeg.org
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 51
Cobertura DVB-T
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 52
Sistema de TV Digital
Audio encoding
Video encoding
InteractiveData Transaction
(Middleware)
MultiplexingTransmission
TransportStream
Audio
Video
t services
Broadcasting
…10101010111110000010100111110100101010101011010010000101010…
Diferentes esquemas de modulaciónpara transmitir Transport Stream
QPSK, QAM, COFDM, 8VSB
Transport Stream
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 53
Sistema DVB
MPEG-2 Audio
MPEG-2 Video
MHPMHEG
MPEGSystems
andStreams
COFDM
Audio
Video
t services
Broadcasting
Modulación COFDM
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 54
Sistema ATSC
Dolby AC-3
MPEG-2
DASE
MPEGSystems
andStreams
8-VSB
Audio
Video
t services
Broadcasting
Modulación 8-VSB
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 55
Sistema ISDB
MPEG-2 AAC
MPEG-2 Video
ARIB
MPEGSystems
andStreams
COFDM
Audio
Video
t services
Broadcasting
Modulación COFDM
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 56
Televisión Digital Terrestre
Estándar DVB-T Modulación COFDM
Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing
Divide el ancho de banda de TV (8 MHz) en miles de fracciones 2K = 1705 portadoras 8K = 6817 portadoras
Cada fracción ocupa una portadora modulada con QPSK o con 64QAM
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 57
Televisión Digital Terrestre
En España se utiliza 8K-COFDM 6817 portadoras moduladas en 64QAM
Cada portadora con un diagrama de constelación diferente
La codificación previa a la modulación debe realizarse con el formato MPEG-2
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 58
Propagación multi-trayecto
Señal viaja por diferentes trayectos Misma señal recibida varias veces Retardos variables (ecos)
Solución: Intentar hacer las señales largas
No haya interferencia entre ecos
Problema: Señales largas son más lentas Menor ancho de banda (bits/s)
Fuente: Digital Video Broadcastingwww.tm.uka.de
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 59
Modulación DVB-T Señales transmitidas lo más rápido posible Señales largas para multi-trayecto
Evitar Interferencia entre Símbolos (ISI) Eco de 1µs corto frente al periodo del símbolo
Solución Transmitir señales en paralelo en lugar de secuencialmente
Si la información es transmitida simultáneamente por 1000 canales de frecuencia distintos, el tiempo es 1000 veces mayor
La velocidad de datos por portadora se reduce grandemente ya que se divide por la cantidad de portadoras, resultando que el periodo de un símbolo es de centenares de microsegundos
Información recuperada por la combinación de todas las señales en un slot de tiempo
Añadir intervalo de guarda para cada señal Tiempo sin información antes de cada símbolo Protección adicional para ISI de ecos retardados
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 60
Modulación DVB-T COFDM: Divide la señal en miles de subportadoras
Subportadoras ortogonales Modo 2k: 1705 subportadoras Modo 8k: 6817 subportadoras
Ancho de banda: ~7,5 MHz Subcarrier interspace: 1,116 kHz Data rate:
27 MBit/s (bruto), 13,3 MBit/s (neto)
FEC: 2/3 Intervalo de guarda: 7 µs – 224 µs
Cada subportadora modulada QPSK, QAM QPSK: 2 bits por símbolo 16QAM: 4 bits por símbolo 64QAM: 6 bits por símbolo
Fuente: Digital Video Broadcastingwww.tm.uka.de
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 61
Televisión Digital Terrestre
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 62
Eficiencia espectral DVB-T
TVA: Uso ineficientedel espectro
TVD: Uso eficiente del espectro
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 63
Isofrequency Broadcasting Networks
Ventaja de la modulación OFDM utilizada en DVB-T Redes de difusión terrestres de frecuencia única Varios transmisores Cubriendo áreas adyacentes Trabajando a la misma frecuencia Difundiendo el mismo programa
Mismo canal de emisión para áreas extensas sin interferencias mútuas SFN: Single Frequency Network
Imposible en difusión analógica
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 64
Redes SFN
Fuente: DVB-T Ventajas Tecnológicas para un éxito mundialEmpresas Europeas en Argentina, Agosto 2006
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 65
Redes SFNAprovechamiento espectro
Fuente: DVB-T Ventajas Tecnológicas para un éxito mundialEmpresas Europeas en Argentina, Agosto 2006
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 66
Redes SFN. Gap fillers
Fuente: DVB-T Ventajas Tecnológicas para un éxito mundialEmpresas Europeas en Argentina, Agosto 2006
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 67
Redes SFN con DVB-T
Fuente: ABE Elettronica S.p.A. DVB-T Digital Terrestrial Broadcasting
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 68
Transmisión por cable DVB-C Televisión transmitida por la red de un operador de cable
Sistema de distribución fibra óptica-cable coaxial Banda de frecuencias 108-862 MHz (Europa) Canal de retorno en la propia red de cable
Ventaja para proporcionar interactividad Canal de retorno (upstream): 5–65 MHz (EuroDOCSIS)
Velocidad de transmisión de datos downstream: 38 Mbps Similar a DVB-S Simplifica la inyección de señales de satélite en la red de cable
Utiliza modulación QAM en downstream 16QAM, 64QAM, 256QAM
Canal de retorno de datos (upstream) QPSK, 16QAM
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 69
Cobertura mundial DVB-C
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 70
Sistema iTV para red de cable
Cabeceracentral
Estudios,
videoteca
Cabeceraremota
Cabeceraremota ó
Hub
Red de transporte
Red de distribución
Amplificador bidireccional
Tap
microondas
Fibra
coaxial
ONT
ONT
Splitter óptico
acometida
Cable módem +“set top box”+ adaptador telefonía
Redtelefónica
Redde datos
Cabeceracentral
Estudios,
videoteca
Cabeceraremota
Cabeceraremota ó
Hub
Red de transporte
Red de distribución
Amplificador bidireccional
Tap
microondas
Fibra
coaxial
ONT
ONT
Splitter óptico
acometida
Cable módem +“set top box”+ adaptador telefonía
Redtelefónica
Redde datos
Red bidireccional HFCRetorno en la propiared del operador
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 71
CanalesTV digital
Audio, video,datos
Cable ModemTerminationSystemCMTS
CableModem(CM)
Canal downstream
Canal upstream
Set-Top BoxDecodificador TVCable Modem
Red decable
Mul
tiple
xor
MPEG-MPTS64 QAM
RedOperador
ServidoresInternet
Com3
Sistema iTV para red de cable5 MHz 65 MHz 108 MHz 550 MHz 862 MHz
Set-topcommand D
atos
Tele
foní
a
Canalesanalógicos
Canalesdigitales D
atos
Tele
foní
a
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 72
Señales QPSK/QAM en la red
CMTS
Com3
Red operadorInternet
64/256QAM
QPSK16 QAM
Amplificadorbidireccional
STB
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 73
Equipamiento red de distribución HFC
CM
5MHz 40MHz
+15dBmV
RG-6 1.37dB/40MHz
1.8dB27dB
7.3dB
0.88dB/40MHz
17dB
3.5dB
0.28dB
RG-6 1.37dB/40MHz3.5dB
0.28dB
Nivel de salida CM:
15+1.8+27+1.37+3.5+0.28 = 48.95 dBmV
Nivel de salida CM:
15+7.3+0.88+17+1.37+3.5+0.28=45.33 dBmV
splittertap
diplexoresamplificadores
BW canal de retorno
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 74
Redes de cableTransmisión downstream
Rango de frecuencias: 88-860 MHz (Norte América) 108-862 MHz (Europa)
Ancho canal: 6 MHz (Norte América) 8 MHz (Europa)
Cable Modem Cable Modem Cable Modem
Cable Modem Cable Modem Cable Modem
Coaxial CableFiber Optic
Link
Fuente: CatvExpert
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 75
Fuente: CatvExpert
Redes de cableTransmisión upstream
Rango de frecuencias: 5-42 MHz (Norte América) 5-65 MHz (Europa)
Ancho de canal: 0.2 hasta 3.2 MHz en 5 intervalos Symbol rates: 160, 320, 640, 1280, 2560 Ksym/sec
TDMA en upstream
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 76
Redes de cableTransmisión upstream
Todos los cablemodems utilizan TDMA en el canal de retorno Uso de minislots controlado por CMTS mediante mensajes
MAP en downstream
Cable Modem Cable Modem Cable Modem
Cable Modem Cable Modem Cable Modem
Fiber OpticLink Coaxial Cable
Fuente: CatvExpert
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 77
Velocidades de transferenciade datos en redes de cable
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 78
Canales de retorno en iTV
Debate entorno a ¿qué es interactividad? Servicios interactivos asociados a Internet
Actualmente, usuarios dejan TV y van al PC para buscar información
Con iTV: interactividad en TV Usar el mando para solicitar información acerca de los que se
está difundiendo por TV Wallet garden Embedded games Aplicaciones en el propio receptor
Para tener interactividad real se necesita conectividad con servidor remoto o ISP a través del canal de retorno Velocidad de transferencia depende de la tecnología
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 79
Tipos de aplicaciones iTV
Enhanced broadcastInteracción entreUsuario – receptor (STB)
No canal de retornoServicios de información, noticias, EPG
Interactive BroadcastInteracción entreusuario-proveedor contenidosUsuario - ISP
Necesario canal de retornoWallet gardenVotaciones, quiz, chat
Internet TVInteracción entreusuario-proveedor contenidosusuario - ISPusuario-Internet
Necesidad de conexión IP (retorno)Más velocidad de transferencia de datosAcceso web no restringidoE-mailISP
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 80
Retorno en DVB-T
Fuente: DVB-T Ventajas Tecnológicas para un éxito mundialEmpresas Europeas en Argentina, Agosto 2006
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 81
Sistema TV interactiva
Difusiónterrestre
Difusiónsatélite
Canal de retornoModemADSLCable
Fuente: iTV Handbook
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 82
Sistema iTV cable
Cabecera operadorred de cable
Fuente: iTV Handbook
ReceptorDeco TV
+CM
DTV + DatosDS + US
Reddatos
MX
Canal de retorno enred del operadorde cable
Ventaja para elusuario
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 83
Comparación plataformasADSL CABLE SATÉLITE TDT
Implantación y recepción
Muy sencilla y de bajo coste
Complicada y de alto costeDe pago
Muy sencilla, instalación parabólica y decodificador, bajo costeDe pago
Sencilla, adaptación infraestructurasAdaptación de antenas, ICTs y compra decodificador
Ancho de banda
Limitado Muy amplioCanal descendente776MHz 4.6Gbit/s
Gran ancho de banda Limitado a una frecuencia UHF por flujo MPEG-220Mbit/s
Canal de retorno
Limitado 2Mbit/s
50MHz 300Mbit/s Uso de otras tecnologías ya que no tiene canal propio de retorno
Uso de otras tecnologías ya que no tiene canal propio de retorno
Cobertura Cobertura nacional sujeta a proximidad a las centrales
Cobertura limitada según redes desplegadas
Cobertura nacional e internacional
Cobertura nacionalOpción de desconexiones autonómicas y locales
Ventajas No requiere instalación exterior a viviendasAprovecha línea telefónica
Inmunidad interferenciasBajo coste inicial equipoNo usa espectroNo existe retardo
Coste insensible a la distancia
Pública y de amplia coberturaMejor aprovechamiento espectro radioeléctricoCalidad DVD
Desventajas Cobertura limitadaAlto coste de operación
0.5s de retardoAlto coste mensual operacionesSensible interferencias
Espectro limitadoSin canal de retorno
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 84
Transacciones anuncios iTV
Fuente: iTV Handbook
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MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 85
Plataformas iTVCombinación audio, video, datos
Recepción de datos:MPEG-2Transporte IP
Salida gráfica para visualizar
Fuente: iTV Handbook
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 86
Diagrama de bloques de un receptor iTV
Fuente: iTV Handbook
44
MEDIOS DE DISTRIBUCIÓN Y SISTEMAS PARA iTV 87
ModuladorDTA 115
TarjetaPCI Express
DTA 2145
Multiplexorbidireccional12 canales5-1000MHz
Diplexor
Upstream Downstream
CATVSUB
CMTSMotorola
BSR 2000
COMB
CH1 CH11
MPEG2–TSDVB-ASI
Cablecoaxial
Atenuador
Diplexor
DiplexorSplitter
Set-Top-BoxAltech DCD2220iDreamBox 7025
CableModem
SB 5101E
COMB
CATVSUB
RouterCisco
Servidoresaplicación
Splitter Digital4 vías 130 dB
TSB-41 G
Monitor TV
MAQUETA RED DE CABLETV DIGITAL INTERACTIVA
Com3
Encoder +ModuladorDME 1004-C
DVB C
DVB C
4 entradasa/v analógico
ASIinput
ASIoutput
ASIinput
CH12
Red Uniovi+
Internet
Monitor TV
Set-Top-BoxDreamBox 800
ADB 3800