El estándar DVB-T

i. INTRODUCCIÓN

El DVB-T es de los mas complejos de la familia de estándares, esto se debe a la hostilidad del medio en el cual se desarrolla, además de que utiliza el flujo MPEG-2 para la transmisión de audio y video.

II. DETALLES TÉCNICOS

Se modula con COFDM (Coded Orthogonal Frecuency Division Multiplexing), la cual realiza la división en un número de portadoras para dispersar los datos de la trama que se desa transmitir (el modo “2k” con 1075 portadoras, utilizada en áreas geográficas reducidas, y el modo “8k” con 6817 portadoras, utilizada en áreas geográficas extensas en un único canal). “Cada una de las portadoras es modulada con una tasa binaria baja para que el tiempo de símbolo sea mayor que la dispersión temporal del canal.” [19]

Las portadoras de datos con modulación COFDM pueden combinarse tanto con QPSK como con diferentes niveles de modulación QAM y tasas de código, brindando un buen comportamiento en propagación multitrayecto, inserta intervalos de guarda entre los datos reducen la capacidad del canal de menor forma entre mayor numero de portadoras se utilicen e igualmente aumenta la complejidad del receptor además, protege ante ecos, interferencia intersimbólica e interferencias de banda estrecha (señales de televisión analógica), permitiendo que el sistema pueda operar con la misma frecuencia de portadora (SFN (Single Frecuency Network)) en una región geográfica extensa cubierta por varios radioenlaces separados de tal forma que los tiempos de recepción no difieran mucho y no sea necesario aumentar los intervalos de guarda entre los datos digitales y así no perder la eficiencia de transmisión.

A continuación se muestra en la figura 1 un esquema básico para un sistema DVB-T desde una central hasta una base regional con un transmisor de baja potencia con una distancia entre 10Km y 40Km con frecuencias de transmisión entre 2400MHz y 2483MHz.

Figura 1 – “central DVB-T TV station to Regional DVB-T TV station” [12]

A continuación en la figura 2 se muestra la foto de un modulador para DVB-T

Figura 2 - DTA-112 ATSC/ QAM /DVB-T Modulator with VHF/UHF Upconverter for PCI Bus [8]

El estándar DVB-T utiliza el mismo código interior que DVB-S llamado Código convolucional perforado y como código exterior utiliza el Reed-Solomon e interleaving de igual forma que los otros estándares.

OTRAS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Versatilidad y eficiencia

Transmisión FLEXIBLE punto multipunto de TV digital:

Canalización: 6 MHz, 7 MHz, 8 MHz

Gran Capacidad (hasta 23.75 Mbps a 6 MHz)

Eficiencia espectral

Soporta calidades SD y HD

Video (flujo MPEG-2/4/…), audio, datos y paquetes IP

Despliegue Escalable:

Gran robustez frente a multitrayecto y ruido impulsivo.

Tamaño de la celda hasta 100 km (típico 60 km)

Multifrecuencia: Redes MFN

Frecuencia Única: Redes SFN (Ganancia de red)

Posibilidad de compartir espectro y múltiplex con servicios móviles DVB-T/H

[1], [2], [4], [19], [20].

III. FUNCIONAMIENTO

CONVERSION ANÁLOGO - DIGITAL

La señal digital se transforma en una señal analógica, con un convertidor de digital a analógico (DAC) y, a continuación modulada a la frecuencia de radio (VHF, UHF). El ancho de banda ocupado está diseñado para acomodar cada señal DVB-T en canales de 5, 6, 7 u 8 MHz. La banda base de frecuencia de muestreo proporcionado en la entrada del CAD depende del ancho de banda de canal:

f_(s )=8/7 B [muestras/segundo]

Donde B es el ancho de banda del canal expresado en Hz.

MODULACIÓN

La secuencia de bloques se modula de acuerdo con la técnica OFDM, con 2048, 4096 o 8192 portadoras (modos 2k, 4k y 8k respectivamente).

Aumentar el número de portadores no modifica la velocidad de bits de carga útil, que se mantiene constante.

MAPEO

La secuencia de bits digital está asignada a una secuencia de banda de base modulada de símbolos complejos.

Hay tres modulaciones validas para estos sistemas: QPSK, 16-QAM y 64-QAM.

DECODIFICADOR EXTERNO

Un primer nivel de corrección de errores se aplica a los datos transmitidos, utilizando un código de bloques no-binario (Reed-Solomon (RS204 y RS188)), permitiendo la corrección de hasta un máximo de 8 bytes erróneos por cada paquete de 188 bytes.

El convolucional entrelazado se utiliza para cambiar la secuencia de datos transmitidos, de tal manera que sea más resistente a largas secuencias de errores.

CODIFICADOR INTERNO

Un segundo nivel de corrección de errores se da por un pinchazo de código convolucional, que se denota a menudo como FEC (Forward error correction).

Hay cinco tipos de codificación válidos: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, y 7/8.

INTERVALOS DE GUARDA

Para disminuir la complejidad del receptor, todos los bloques OFDM se extienden, copian en frente de ellos su propio fin (prefijo cíclico). La anchura de intervalo de guarda puede ser 1/32, 1/16, 1/8, o 1/4 de la longitud del bloque original.

El prefijo cíclico se requiere para operar redes de frecuencia única, donde no puede existir una interferencia ineludible procedente de varios sitios que transmiten el mismo programa en la misma frecuencia portadora.

[4], [20].

IV. ZONAS DE IMPLEMENTACIÓN

El estándar DVB-T es quizás el más utilizado del mundo principalmente en Europa con 26 países, seguido por África con 15 países, Asia con 13 países y finalmente América y Oceanía con 2 países cada uno, además es el único estándar aprobado por la difusión de televisión terrestre en Europa.

En la figura 3 se muestran en el croquis mundial las zonas en las cuales se implementa DVB-T marcadas con

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