Tv Digital
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1
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1
TV DIGITAL DVB-T
2
TV Digital Terrestre (I)
• Varios programas y servicios multimedia en un único canal radioeléctrico o un único programa con calidad HDTV.
• Robustez frente al ruido, interferencias y distorsión multitrayecto (mayor calidad).
• Recepción portátil y en movimiento.• Redes de frecuencia única.• Baja potencia de emisión.
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TV Digital Terrestre (II)
• Imágenes de gran nitidez y formato panorámico 16:9.• Sonido multicanal con calidad CD + sonido perimétrico +
varios idiomas.• Convergencia TV-PC.• Servicios adicionales: Televisión de pago, servicios de
audio, pago por visión... • Los servicios nacionales, regionales y locales se pueden
desarrollar mucho más fácilmente.• Permite un desarrollo equilibrado entre servicios en abierto
y servicios de pago.
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Recepción de TV Analógica
5
Recepción de TV Digital COFDM
6
MÚLTIPLES PORTADORAS TRANSMITIDAS EN EL SISTEMA DVB-T
7
7,61 MHz
ESPECTRO CORRESPONDIENTE A LA SEÑAL DVB-T
8
RED DE TV DIGITAL
9
TX
R-TX
Mulholland (CH Y)
Hanging Rock (CH X)
Head-end
TX
Lumberton (CH Y)
TX
TX
Hove (CH Z)
Dundalk
Telco
R-TX
TRX station withDVB-T Re-Modulator PT 5788
Head-end
TX
TRX station withDVB-T Modulator PT 5780
TX
Lumberton (CH Y)
Hanging Rock(CH X)
R-TX
Dundalk
R-TX
Mulholland (CH Y)
Hove (CH Z)
Traditional telco based topology Re-modulator based topology
D6
-A -
Ne
two
rk T
op
olo
gy.
vsd
REDES DVB-T
a) Topología convencional b) Topología basada en reemisores
Transmisor
Reemisor
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REDES MFN
Redes MFN (Multi Frequency Network)
- Transmisores con frecuencias de emisión diferentes.
- Planificación del área de cobertura similar a la de la TV analógica (pero con diferentes valores de campo y mayor margen de seguridad).
- Los programas emitidos pueden ser iguales o no.
- Cuando varios transmisores compartan el mismo TS se puede re-multiplexar este TS en alguno de ellos para incorporar programas locales.
- Pueden solaparse las emisiones procedentes de distintos transmisores (emitiendo en canales diferentes) sin que haya interferencias entre ellos.
- Podría centralizarse la generación de la señal COFDM para distribuirla hacia los transmisores que radien la misma programación (ahorro de moduladores).
- En la zona de influencia de cada transmisor pueden instalarse “Gap-Fillers” (reemisores con frecuencia de emisión igual a la de recepción) para cubrir áreas de sombra.
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RED MFN
TX 1
TX 3
Reemisor 2
Reemisor 3
Reemisor 1
Reemisor 5
Reemisor 4
TX 2
Los Transmisores emiten canales diferentesLos reemisores pueden emitir la misma frecuencia que su transmisor asociado
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REDES SFN
Redes SFN (Single Frequency Network)
- Las Redes de Frecuencia Única exigen que todos sus transmisores:
a) Radien la misma frecuencia (Diferencia máxima de 1,1Hz en sistemas 8k)b) Emitan la misma información y al mismo tiempo (retardo máximo de ±1us)
- Necesitan implantar un “Adaptador SFN” a la salida de la cabecera, y tanto éste como todos los transmisores deben estar referenciados a las señales de 1pps y de 10MHz obtenidas de receptores GPS.
- La separación máxima entre transmisores está relacionada con el intervalo de guarda usado (67Km para Δ/Tu = ¼ en modo 8k).
- En general, el alcance de cada transmisor no debe rebasar los emplazamientos de los demás para no agotar el intervalo de guarda en algunas zonas de solape, no favorecer la aparición de preecos, etc.
- No se pueden efectuar desconexiones, al ser común la programación.
- La potencia total instalada puede ser menor que en redes MFN para coberturas equivalentes.
- Pueden emplearse Gap-Fillers para cubrir zonas de sombra.
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RED SFN
TX 1
TX 3
Reemisor 5
TX 2
Todos los transmisores y reemisores radian el mismo múltiplex en la misma frecuencia
Reemisor 1
Reemisor 4
Reemisor 3
Reemisor 2
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RED MFN/SFN
Frecuencia f1
Frecuencia f2
Frecuencia f3
Frecuencia f4
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CÁLCULO DE COBERTURAS
Intensidad de Campo mínimo requerido
- En TV analógica (Banda V): 72dBuV/m (pico de sincronismo)
- En TV digital (Banda V): 60dBuV/m (valor rms)
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Transmisores Digitales / Analógicos
• Comparando Área de Cobertura:
Tx 1kW rms digital ~ Tx 10kW ps analógico
• Comparando Capacidad de Potencia:
Tx 10kW ps analógico (Amplif. Conjunta) podría entregar 3kW rms en TV digital.
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Ejemplo de cobertura(Campo rms mínimo 60dBuV/m)
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DVB-T Interferida por DVB-T(ETSI TR 101 190)
RELACIONES DE PROTECCIÓNPARA INTERFERENCIAS COCANAL (I)
19
DVB-T Interferida por TV Analógica(ETSI TR 101 190)
RELACIONES DE PROTECCIÓNPARA INTERFERENCIAS COCANAL (II)
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TV Analógica Interferida por DVB-T(ETSI TR 101 190)
RELACIONES DE PROTECCIÓNPARA INTERFERENCIAS COCANAL (III)
21
EQUIPAMIENTO
22EQUIPAMIENTO DEL SISTEMA DVB-T
Multip
lexer
Encoder 1
Video,audio and
dataservices
Encoder 2
Encoder 3
Encoder 4
Encoder 5
Encoder 6
Transmitter
To remotetransmitter sites
SF
N A
dapte
r
DVB-TModulator S
FN
GPSFrequency
Source
GPSFrequency
Source
Amarillo: Bloques específicos para redes SFN
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EJEMPLO DE CABECERA
Futura ampliación
SISTEMA DE GESTION
TS DVB-ASI
TS DVB-ASI
TS DVB-ASI
TS DVB-ASI
DecoderCANAL NOU
DecoderPUNT 2
DecoderPROGR.3
DecoderPROGR.4
TRANSMISOR
DVB-T
TS DVB-ASI
MU
LT
IP
LE
XO
R
C A N A L
N O U
Convertidor A/DPAL - SDI
Video PAL Video SDI
Convertidor A/DAudio – AES/EBU
Audio 1
Audio 2 Audio AES/EBU
TS DVB-ASI
Codificador MPEG2
4:2:2
P U N T
2
Convertidor A/DPAL - SDI
Video PAL Video SDI
Convertidor A/DAudio – AES/EBU
Audio 1
Audio 2 Audio AES/EBU
TS DVB-ASI
Codificador MPEG2
4:2:2
P R O G R. 3
Convertidor A/DPAL - SDI
Video PAL Video SDI
Convertidor A/DAudio – AES/EBU
Audio 1
Audio 2 Audio AES/EBU
TS DVB-ASI
Codificador MPEG2
4:2:2
P R O G R. 4
Convertidor A/DPAL - SDI
Video PAL Video SDI
Convertidor A/DAudio – AES/EBU
Audio 1
Audio 2 Audio AES/EBU
TS DVB-ASI
Codificador MPEG2
4:2:2
24
CONTENIDO DE LA “PROGRAM ASSOCIATION TABLE (PAT)
25
CONTENIDO DE LA “PROGRAM MAP TABLE (PMT)
26
DISTRIBUCIÓN DE LA ANCHURA DE BANDA DISPONIBLE
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EMPLEO DE RADIOENLACES ANALÓGICOS Y CABECERA JUNTO AL TRANSMISOR DIGITAL
CabeceraTx DVB-T
ASI
TSProg. 1
Prog. 2
Prog. 3
Prog. 4
Víd+Aud
Analóg
Víd+Aud
Analóg
Analóg
Víd+Aud
Analóg
Víd+Aud
Analóg
Analóg
Analóg
Analóg
ARQUITECTURA NO ADECUADA PARA REDES SFN
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EMPLEO DE RADIOENLACE DIGITAL Y CABECERA EN ÁREA DE PRODUCCIÓN DE PROGRAMAS
Cabecera
Tx DVB-TTSASI
ADAPTADOR DE RED
Prog. 1
Prog. 3
Prog 4
Víd+Aud
An/Dig
Víd+Aud
An/Dig
An/Dig
Víd+Aud
An/Dig
Víd+Aud
Prog. 2ADAPTADOR
DE REDADAPTADOR
SFN
GPS
GPS
TSASI
TSASI
ARQUITECTURA VÁLIDA PARA REDES SFN
Digital
29
DISTRIBUCIÓN DE LAS SEÑALES EN EL SISTEMA DVB-T
30
DISTRIBUCIÓN PRIMARIA DE LA SEÑAL DVB-T EN REDES SFN
31
Diferentes tipos de Redes de Distribución
32
REPETIDORES PARA DVB-T
33
Non-regenerativetransposer
Input level Input level +gain
Signal BER
Output BER >= Input BER
Signal MER (Constellation diagram)
1E-2 3E-4
Signal MER (Constellation diagram)
New freshCOFDM
spectrum
Output BER ----> 0.0
Re-generativetransposer
Signal BER
Signal MER (Constellation diagram)
1E-2 3E-4
Signal MER (Constellation diagram)
Repetición de señales DVB-T
Gap-Filler convencional Repetidor regenerativo
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Reemisor tipo “Gap-Filler” para DVB-T
1. Las frecuencias de recepción y de transmisión son idénticas.
2. Para evitar oscilaciones, la ganancia del repetidor deberá ser menor que la realimentación.
3. La realimentación se reduce si el desacoplo entre antenas receptora y transmisora se aumenta.
4. Para valores dados de ganancia y realimentación, la potencia transmitida podrá ser mayor cuanto más alto sea el nivel de la señal de entrada.
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Tipos de “Gap-Fillers” para DVB-T
GAP-FILLER Profesional.
• Convierte el canal de RF recibido a FI (normalmente de 36,15MHz en la norma europea). Una nueva conversión recupera el mismo canal de RF para la transmisión.
• De esta forma, puede conseguirse óptima selectividad filtrando la FI con filtros SAW.
• El filtro SAW es el principal responsable del retardo entre la señal recibida y la transmitida (del orden de 1,5 useg).
• El OL del up-converter es común al down-converter, por lo que prácticamente no hay degradación de la señal por ruido de fase del OL.
• La utilización de un “Cancelador de Ecos” permite elevar la potencia de emisión, manteniendo unas características de calidad aceptables.
GAP-FILLER Doméstico.
• Consiste básicamente en un amplificador dotado de un circuito de CAG.
• Aunque se añada algún filtro, no puede obtenerse buena selectividad.
• Si la capacidad de potencia del amplificador lo permite (intermodulación), puede usarse para retransmitir simultáneamente un conjunto de canales digitales contiguos.
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Caso práctico de empleo de “Gap-Filler”
Señal Recibida: -47dBm
Potencia de emisión: +43dBm (20W)
Ganancia:90dB
Realimentación:-95dB
Eco:-52dBm(-5dB)
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Efecto del “Cancelador de Ecos” con eco principal a –5dB
Espectro previo y posterior a la cancelación de ecos
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Repetidor regenerativo para señales DVB-T
VHF/UHFtuner
COFDMdemodulator
COFDMmodulator
RFconverter
RF RF
AS
I out
AS
I inp
ut-A
IF monitoring36 MHz
MPEG-2 TS
DVB-T Re-Modulator PT 5788
AS
I inp
ut-B
1. El repetidor regenerativo admite re-multiplexado (posibilidad de inserción de programas locales)
2. El repetidor regenerativo no puede funcionar como Gap-Filler (el tiempo de procesado es incompatible con la transmisión en el mismo canal de entrada)
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2ª Red SFN con Repetidores Regenerativos
TX
R-TX
R-TX
R-TX
R-TX
Wombat Hill (CH Y)
Slieve Kimalta (CH Y)
Mulholland (CH Y)
Hove (CH Y)
Hanging Rock (CH X)
Head-end
TX
Lumberton (CH X)
TX
Dune (CH X)
TX
White Lodge (CH X)
Dundalk
Telco
D1
4 -
SF
N E
xte
nsi
on
, T
op
olo
gy.
vsd
TX
R-TX
TRX station withDVB-T Modulator PT 5780
TRX station withDVB-T Re-Modulator PT 5788
10ms 60ms
40ms
75ms 20ms
40ms
35ms
35ms
32ms
Transmisor
Repetidor
40
TRANSICIÓN TV ANALÓGICA A TV DIGITAL
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Parámetros críticos de los transmisores digitales
• Precisión, Estabilidad en Frecuencia y Ruido de Fase de los Osciladores Locales
• Amplificadores de Potencia de Alta Linealidad• Máscara del Filtro de Salida (Critica/No Crítica)
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38
SALIDA RF
Vídeo en banda base
Audio en banda base
TS
COMPRESOR
MPEG-2
+
MULTIPLEXOR
SEÑAL RF DIGITAL
Vídeo en banda base
Audio en banda base
Datos
MODULADOR
ANALÓGICO
UP-CONVERTER
+
AMPLIFICADORES
IF
TRANSMISOR ANALÓGICO
TRANSMISOR DIGITAL
FILTRO
MODULADOR
DIGITAL
UP-CONVERTER
+
AMPLIFICADORES
FILTRO
43
TRANSICIÓN ANALÓGICA-DIGITAL
RECOMENDACIÓN para renovar las redes analógicas existentes:
Los Transmisores Analógicos actuales que se usen posteriormente en las Redes Digitales deberán cumplir los requisitos de calidad básicos:
• Oscilador de conversión a canal con –85dBc/Hz @ 1,1kHz.• Amplificadores de potencia suficientemente lineales.
De esta forma, los transmisores de TV analógica podrán ser reutilizados en las redes digitales, incorporando:
• Modulador TV Digital COFDM (dotado de corrector de linealidad)• Filtro de salida (máscara crítica o no crítica).