View
1
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Medianet Vlaanderen 10 mei 2016
Inhoud
Waarom digitale radio?
Waarom DAB+?
Technologie achter DAB+
Conclusies
Waarom digitale radio?
Het analoge tijdperk is voorbij
• Muziek
• Video
• Televisie
• Radio
FM heeft onvoldoende kwaliteit
• De FM band is verzadigd – Capaciteit => maximaal 8 landelijke netten in Vlaanderen
– Geen mogelijkheid voor nieuwe initiatieven
– Storingsproblematiek Vlaanderen/Wallonië
• Geen mogelijkheden voor innovatieve toepassingen – RDS was de laatste innovatie bij FM
• Slechte audiokwaliteit – Beperkte audiobandbreedte (15 kHz)
– Zeer ruisgevoelig
– Niet geschikt voor draagbare of mobiele ontvangst
FM ruisgevoelig
Source: Lawrence Der, Ph.D., Silicon Laboratories Inc.
Bij sterk signaal SNR ~60 dB
Ontvanger naar mono
Ontvanger mute om ruis minder te
horen
• FM niet bestand tegen Multipath ontvangst
FM niet geschikt voor mobiele of draagbare ontvangst
• FM niet bestand tegen Multipath ontvangst
FM niet geschikt voor mobiele of draagbare ontvangst
Verschil in weglengte een halve golflengte => radiogolven heffen elkaar op:
“antigeluid”
• FM niet bestand tegen Multipath ontvangst
FM niet geschikt voor mobiele of draagbare ontvangst
Source: BBC White paper WHP 184
Reflecties van enkele µsec veroorzaken tot 20%
harmonische vervorming
Dus: waarom digitale radio?
Omdat FM geen volwaardig alternatief meer is.
Waarom DAB+?
Zijn er geen betere digitale alternatieven?
Radio Facts
• Radio is gratis voor luisteraars • Radio is mobiel / draadloos • “Radio has to be where the users are” • Radio biedt ruim en divers aanbod • Radio is een massamedium • Radio is een primaire bron van informatie • Radio moet altijd blijven werken, ook in
noodscenario’s • Het analoge tijdperk is voorbij
Internetradio als alternatief?
Via kabel / DSL & WIFI Hotspots – Perceptie voor de gebruiker: gratis – deel van flat fee
abonnement
– Zeer ruim aanbod
– Maar:
• Geen mobiliteit!!!
• Geen broadcast model maar one-to-one.
– Schaalbaarheid ? => verzadiging van backbone
– Zullen de internet operatoren alle capaciteit kosten blijven slikken ?
– Zullen de omroepen de streaming/capaciteit kosten van de verschilende operatoren willen betalen ?
Internetradio als alternatief?
• Via Mobiele 3G/4G netwerken – Mobiel en draadloos
– Zeer ruim aanbod
– Maar:
• 4G datatrafiek is alles behalve gratis
• Cellulaire netwerken niet geschikt voor lineaire broadcasting
– Hoge data trafiek – ontbetaalbaar voor telecom operatoren
– Kosten identiek voor elke operator ( maal 3 )
– Mobiele netwerken verzadigen bij piekverbruik!!!
• Via Mobiele 3G/4G netwerken – Mobiel en draadloos
– Zeer ruim aanbod
– Maar:
• 4G datatrafiek is alles behalve gratis
• Cellulaire netwerken niet geschikt voor lineaire broadcasting
– Hoge data trafiek – ontbetaalbaar voor telecom operatoren
– Kosten identiek voor elke operator ( maal 3 )
– Mobiele netwerken verzadigen bij piekverbruik!!!
Internetradio als alternatief?
Alternatieven in Broadcasting radio?
Broadcasting = one-to-many
• HDRadio (in VS): – Digitale radio in de FM-band – Werkt goed in 200 kHz frequentieraster – Niet bruikbaar in Europa (100 kHz frequentieraster)
• Satelliet radio – Niet geschikt voor stedelijke gebieden – Hoofdzakelijk subscription based pay radio in VS
• DRM+ – Uitbreiding van DRM (middengolf) naar FM-band – Norm bestaat – Wordt nergens gebruikt – FM band is verzadigd – Geen enkele ontvanger beschikbaar op de markt
DAB+ • Europese standaard • Free to air
– Gratis voor de gebruiker
• Broadcast technologie: one-to-many – De gegevens worden maar één keer uitgezonden – Geen verzadiging bij grote hoeveelheden
• Draadloos en mobiel • Beschikbaar naast FM • Biedt ruimte voor extra radiokanalen • Biedt mogelijkheden voor innovatie
– Bv. enriched radio (slideshows, additionele data, betere verkeersinformatie via TPEG, …)
DAB+
• DAB(+): – Free to air
• Gratis voor de gebruiker
– Broadcast technologie: one-to-many • De gegevens worden maar één keer uitgezonden • Geen verzadiging bij grote hoeveelheden
– Draadloos en mobiel – Beschikbaar naast FM – Biedt ruimte voor extra radiokanalen – Biedt mogelijkheden voor innovatie
• Bv. enriched radio (slideshows, additionele data, betere verkeersinformatie via TPEG, …)
Dus: waarom DAB+?
Omdat DAB(+) is het enige gratis en schaalbare
digitale alternatief is voor broadcast.
Technologie achter DAB+
Hoe garandeert DAB+ dat de beloftes ingevuld worden?
• Herinner het probleem van multipath ontvangst
Technologie: COFDM
Verschil in weglengte een halve golflengte => radiogolven heffen elkaar op:
“antigeluid”
• Bruto debiet van DAB en DAB+: 3 Mbps
• Serieel uitzenden => 1 bit = 0,33 µs
• Radiogolven hebben snelheid van 300.000 km/s
• “Lengte van 1 bit” is 100 meter
Multipath bij digitale uitzendingen
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1
• Weglengteverschil 10 meter => 10% overlap
• Reflecties => Intersymboolinterferentie
Multipath bij digitale uitzendingen
Oplossing DAB+: OFDM
• Spreiden van data over 1536 parallelle dragers • DQPSK modulatie => 2 bit/symbool • Spectrum:
• Elke drager transporteert dan nog: – 3 Mbps /1536/2 = 1000 symbolen/sec
• Debiet per carrier 1000 symbolen/s • 1 symbool = 1 ms • Radiogolven hebben snelheid van 300.000 km/s
• Lengte van 1 symbool is 300 km • Zo vertrekken er 1536 in parallel
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
300 km
Multipath bij digitale uitzendingen
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
• Alle zenders zenden synchroon uit • Zenders staan op 60-80 km uit elkaar • Neem als voorbeeld ontvangst in Vilvoorde
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
TX SPL
TX BSL
15km VILVOORDE
• Zender BSL komt iets vroeger aan – 15 km dichterbij • Op gegeven ogenblik ontvang ik in Vilvoorde het oranje
symbool vanuit BSL, en nog het rode vanuit SPL
Guard interval voor SFN
• Oplossing: – Maak elk symbool wat langer
– DAB ontvanger “wacht” een tijdje
– Na de wachttijd ontvangt de ontvanger van beide zenders het zelfde symbool
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 TX SPL
TX BSL
DAB ontvanger wacht
• Guard interval is ¼ => kan vertraging opvangen van 300/4 = 75 km
• Wachttijd is verlies aan capaciteit => 20%
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
20% capaciteitsverlies Nog 2,46 Mbps over
Guard interval voor SFN
Voordelen van SFN voor digitale radio DAB(+)
Overlap zorgt voor
versterking van het netwerk
Alle zenders werken in SFN
op dezelfde frequentie
Als een extra zender nodig is om
stedelijke ontvangst te versterken kan dat
op dezelfde frequentie
Spectrum en energie-efficiënt
• Foutcorrectie nodig: Coded OFDM – Aangeraden voor mobiele ontvangst: FEC 1/2
Netto capaciteit DAB+ multiplex: 1,23 Mbps
Signaal aan de zender Wat de DAB+ radio ontvangt
Van OFDM naar COFDM
Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex
• DAB+ = broadcast medium => one to many
• Robuuste modulatie – Bestand tegen multipad
– Robuuste foutcodering
– Mogelijkheid tot SFN’s voor homogene dekking
Conclusie technologie: COFDM
De beste technologie voor mobiele multimedia broadcast
Twee vragen:
• Wat is er mogelijk in DAB+
• Is DAB+ future proof?
Technologie: Opbouw van een DAB(+) multiplex
DAB fysische laag
OFDM
• Fysische laag = OFDM
DAB servicestructuur
1,15 Mbps Audio en data
96 kbps Service
Physical layer
DAB servicestructuur
• Maakt abstractie tussen – “kanalen” – Diensten – Audio- en datacomponenten
• Legt de basis:
– Om diensten te creëren bestaande uit (meerdere) audio- en datacomponenten
– Om in de toekomst uit te breiden met nieuwe applicaties
DAB system protocol stack: 1995
Emergency Warning System
DAB system protocol stack: evolutie
Multimedia Object Transfer Protocol Met daarboven genormeerde datatoepassingen
DAB system protocol stack: evolutie
Extra foutcorrectie voor dataservices
DAB system protocol stack: evolutie
TPEG
DAB system protocol stack: evolutie
IP services
DAB system protocol stack: evolutie
DMB
DAB system protocol stack: evolutie
DAB+
DAB system protocol stack: toekomst
Geen enkele beperking om hier nieuwe applicaties aan toe te
voegen
Conclusies DAB+
Conclusies • DAB(+) is hét basisplatform voor gratis lineaire
digitale radio – Technologisch een sterk platform
– Future proof
– Ontvangers zijn beschikbaar
– Broadcast technologie – werkt altijd – ook bij piekbelasting
– Geen retourkanaal
• DAB+ en 4G/internet zijn complementaire platformen – 4G/internet is het basisplatform voor “on demand” radio services
– 4G/internet kan het retourkanaal leveren voor interactieve applicaties
– 4G/Internet is geen volwaardig alternatief voor een broadcast kanaal
FM DAB(+) internet 4G
technologie Analoog Digitaal Digitaal Digitaal
Landelijke radio’s 8 27 - -
Saturatie verzadigd 18 vrij - -
Toekomst Shutdown ? Future Proof
Future Proof
Future Proof
Mobiel Ja Ja Nee Ja
Schaalbaar Ja Ja Verzadigt Verzadigt
Subscription Free Free Flat fee €€
Haalbaarheid Lineaire radio
- Ja Nee Nee
Haalbaarheid On demand radio
- Nee Ja Ja €€
Conclusies
Vragen?
Recommended