« Επίγεια Ψηφιακή Τηλεόραση: Ρυθμίσεις και Αρρυθμίες » Ψηφιακό Μέρισμα και Διαχείριση Φάσματος

1

«Επίγεια Ψηφιακή Τηλεόραση: Ρυθμίσεις και Αρρυθμίες»

Ψηφιακό Μέρισμα και Διαχείριση Φάσματος

Καθηγητής Αναστάσιος ΠαπατσώρηςΤμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών[email protected], Tηλ: +30 23210 49345

http://www.teiser.gr/icd/staff/papatsoris/

2 Ημερίδα I.O.M. 30 Νοεμβρίου 2010

«Επίγεια Ψηφιακή Τηλεόραση: Ρυθμίσεις και Αρρυθμίες »

Δομή Ομιλίας

Ο στόχος της ομιλίας αυτής είναι:– Να παρουσιάσει συνοπτικά την Ευρωπαϊκή προσέγγιση

στην εκμετάλλευση του επικείμενου ψηφιακού μερίσματος.

– Να παρουσιάσει συνοπτικά τις τρέχουσες εξελίξεις στην τεχνολογία της τηλεοπτικής ψηφιακής εκπομπής και τον αντίκτυπό τους σε εθνικό ρυθμιστικό, τεχνολογικό, οικονομικό κι επιχειρηματικό επίπεδο.

– Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω, να συζητήσει την υφιστάμενη κατάσταση στη χώρα μας ως προς τη μετάβαση και την προοπτική για την ορθολογική εξασφάλιση και αξιοποίηση του ψηφιακού μερίσματος.



Ψηφιακό Μέρισμα (Ψ.Μ.)

Ο ορισμός RSPG07-161 (14 February 2007) που χρησιμοποιείται από την Κοινότητα για το ψηφιακό μέρισμα είναι: «το φάσμα που θα προκύψει μετά τη χρήση αυτού που κρίνεται αναγκαίο για την υποστήριξη υφισταμένων τηλεοπτικών υπηρεσιών, συμπεριλαμβανομένων τρεχουσών υποχρεώσεων για παροχή υπηρεσιών δημόσιας χρήσης».



Ψ.Μ. και διεθνείς εξελίξεις

Η ζώνη UHF και ιδιαίτερα 470-862MHz, θεωρείται ως μια εκ των πολυτιμοτέρων, καθόσον εξασφαλίζει ισορροπία μεταξύ ραδιοκάλυψης, χωρητικότητας και ευκολία κατασκευής ραδιοεξοπλισμού.

Πρόσφατες εξελίξεις στην International Telecommunications Union – (ITU) και στην Ευρώπη αποσκοπούν στην μεγιστοποίηση της αξιοποίησης του ψηφιακού μερίσματος.

Στην Παγκόσμια Διάσκεψη Ραδιοεπικοινωνιών 2007 (ITU World Radio Conference WRC-07) αποφασίστηκε η απονομή της ζώνης 790 – 862 MHz στις κινητές υπηρεσίες σε συμπρωτεύουσα βάση (co-primary) με τις ραδιοτηλεοπτικές υπηρεσίες για Ευρώπη και Αφρική το αργότερο μέχρι το 2015.



Πιθανές Χρήσεις Ψηφιακού Μερίσματος

Στις πιθανές χρήσεις του ΨΜ συμπεριλαμβάνονται οι εξής:– Ψηφιακή Τηλεόραση– Broadcast Κινητή Τηλεόραση– Εμπορικές ασύρματες ευρυζωνικές υπηρεσίες απευθυνόμενες

τόσο σε σταθερές θέσεις όσο και σε κινητούς δέκτες– Ασύρματες ευρυζωνικές υπηρεσίες για την προστασία του κοινού

και την ανακούφιση του από φυσικές ή άλλες καταστροφές (PPDR)

– Υπηρεσίες βοηθητικές στην ραδιοτηλεοπτική υπηρεσία και στην δημιουργία προγράμματος

– Cognitive services– Άλλες απροσδιόριστες μελλοντικές υπηρεσίες, ουδέτερου

τεχνολογικού χαρακτήρα (WAPECS Principle)



Τεχνολογικές Εξελίξεις: MPEG4

Η τεχνική συμπίεσης MPEG4 και ειδικότερα H.264/MPEG4 AVC διπλασιάζει τη χωρητικότητα του πολυπλέκτη DVB-T.

DVB-T– MPEG2 (μέχρι 8 SD ή 1 HD κανάλια ανά

πολυπλέκτη)– H.264/MPEG4 AVC (μέχρι 16 SD ή 3 HD

κανάλια ανά πολυπλέκτη)



Τεχνολογικές Εξελίξεις: DVB-T2

To νέο πρότυπο DVB-T2 δημοσιεύθηκε από το ETSI τον Σεπ. 2009 (EN 302 755).

– Χρησιμοποεί την ίδια κωδικοποίηση που επιλέχθηκε για τα DVB-S2 and DVB-C2. Η κωδικοποίηση LDPC (Low Density Parity Check) σε συνδυασμό με την κωδικοποίηση BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquengham) εξασφαλίζει εξαιρετική συμπεριφορά σε παρουσία υψηλών επιπέδων θορύβου και παρεμβολών, έχοντας ως αποτέλεσμα ένα πολύ ανθεκτικό και συμπαγές σήμα.

– Μια νέα τεχνική, που ονομάζεται κυλιόμενοι αστερισμοί (Rotated Constellations), εξασφαλίζει πρόσθετη ανθεκτικπότητα σε κανάλια με δύσκολες συνθήκες διάδοσης.

– Επίσης ο μηχανισμός Multi-PLP (Physical Layer Pipes) επιτρέπει την ανεξάρτητη ρύθμιση κάθε προσφερόμενης εντός του καναλιού υπηρεσίας προκειμένου να ανταποκριθεί στις εκάστοτε συνθήκες λήψης (π.χ. εσωτερική, εξωτερική κεραία λήψης). Ο ευέλικτος αυτός μηχανισμός επιτρέπει στις μεταδόσεις να σχεδιαστούν με τέτοιο τρόπο ώστε ο δέκτης να είναι σε θέση να εξοικονομήσει ενέργεια αποκωδικοποιώντας μόνο τη σχετική υπηρεσία και όχι το σλυνολο των πολυπλεγμένων υπηρεσιών.

– Δύναται να χρησιμοποιήσει μια μέθοδο διαφορικής κωδικοποίησης εκπομπής (Alamouti coding), που βελτιώνει την κάλυψη μικρών SFNs.



Σύκριση DVB-T και DVB-T2

DVB-T DVB-T2

FEC ConvolutionalCoding +

Reed Solomon 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8

LDPC + BCH

1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6

Modes QPSK, 16QAM, 64QAM

QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM

Guard Interval 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 1/4, 19/256, 1/8, 19/128, 1/16, 1/32, 1/128

FFT Size 2k, 8k 1k, 2k, 4k, 8k, 16k, 32k

Scattered Pilots 8% of total 1%, 2%, 4%, 8% of total

Continual Pilots 2.6% 0.35%



Χωρητικότητα DVB-T2

DVB-T2– MPEG2 (μέχρι 10 SD ή 2 HD κανάλια ανά

πολυπλέκτη)– H.264/MPEG4 AVC (μέχρι 20 SD ή 4 HD

κανάλια ανά πολυπλέκτη)



Broadband Mobile TV

Η ευρυζωνική κινητή Τηλεόραση είναι μια υπηρεσία που επιτρέπει στον χρήστη να λάβει και να παρακολουθήσει τηλεοπτικά κανάλια στο κινητό του τηλέφωνο.

Είναι γραμμική υπηρεσία εκπομπής (linear multicast), όπως και η ψηφιακή τηλεόραση και πολύ πιο αποδοτική σε σχέση με την streaming TV που μεταδίδεται μέσω των δικτύων UMTS ή HSPA.

Οι προτιμώμενες συχνότητες για την ανάπτυξή της προσδιορίζονται στην ζώνη 470-862MHz.



Wireless Broadband

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσφέρει ευρυζωνικές υπηρεσίες σε συνδρομητές που ευρίσκονται είτε σε σταθερές θέσεις είτε μετακινούνται.

Δύο είναι οι κύριες τεχνολογικές πλατφόρμες πάνω από τις οποίες μπορεί να προσφερθεί η ασύρματη ευρυζωνικότητα:– UMTS/LTE (Long Term Evolution).

• HSPA HSPA+ μέχρι 14.4 Mbps• LTE μέχρι 100Mbps (FDD, TDD)

– WiMAX (ταχύτητες ανάλογες του HSPA, FDD, TDD) Προκειμένου να εξασφαλιστεί οικονομία κλίμακος αλλά

και περιαγωγή, ώστε να υπάρξει βιώσιμο επιχειρηματικό σχέδιο θα πρέπει το φάσμα να εναρμονιστεί στην ΕΕ.



Wireless Broadband για PPDR

Σήμερα τα δίκτυα PPDR βασίζονται κυρίως σε δύο πρότυπα, ήτοι TETRA και TETRAPOL. Τα πρότυπα αυτά όμως παρέχουν φωνή και στενής ζώνης υπηρεσίες δεδομένων.

Η ζώνη 470-862MHz αποτελεί την καλύτερη τεχνικά και οικονομικά λύση για οποιοδήποτε ευρυζωνική κινητό δίκτυο συμπεριλαμβανομένων και των PPDR.



Υπηρεσίες βοηθητικές στην ραδιοτηλεοπτική υπηρεσία

Ο τομέας SAB/SAP (Services Ancillary Broadcasting / Programme making) περιλαμβάνει επαγγελματίες χρήστες όπως οργανισμούς συλλογής ειδήσεων, εμπορικά θέατρα, ραδιοτηλεοπτικούς σταθμούς, μεγάλης κλίμακος μουσικές συναυλίες αλλά και μικρότερες κοινωνικές ομάδες όπως δημοτικά θέατρα, σχολεία, εκκλησίες, κλπ.

Χρησιμοποιούν φάσμα για μεγάλο έυρος εφαρμογών όπως ασύρματα μικρόφωνα, in-ear monitors (IEMs), talkback, ασύρματες κάμερες και ζεύξεις για τη μετάδοση ακουστικού και οπτικού σήματος.

Γενικά οι χρήστες SAB/SAP που χρησιμοποιούν την ζώνη 470-862MHz απαιτούν καθαρό φάσμα (ελεύθερο παρεμβολής) χαμηλής καθυστέρησης (low latency).



Οικονομική Αποτίμηση Ψ.Μ.

Στην RSPG Opinion on the Digital Dividend RSPG09-291 Οκτ/2009, συμπεραίνεται ότι με κατάλληλο συντονισμό της ζώνης 790-862MHz σε ευρωπαϊκό επίπεδο σε συνδυασμό με κοινή εφαρμογή τεχνολογικών λύσεων και ουδετερότητα ως προς τις υπηρεσίες θα μεγιστοποιούσε το όφελος, το οποίο προσδιόρισε μεταξύ EUR 17 και EUR 44 δισεκατομμυρίων, ανάλογα με την εξέλιξη της ζήτησης. Η παραπάνω αποτίμηση, έλαβε υπόψη της και τις απαιτούμενες επενδύσεις για την αναδιοργάνωση τηλεοπτικών δικτύων υψηλής ισχύος εκπομπής χωρίς μείωση της χωρητικότητάς τους.



Τεχνικά ζητήματα για την αξιοποίηση του Ψ.Μ.

Στην Ενότητα 6 της CEPT Report 2210 αναφέρεται ότι “… the level of interference likely to arise from the implementation of GE06 Plan entries makes it virtually impossible for any country to start using a harmonised sub-band for mobile communications applications without the agreement of neighbouring countries, ...»



Παρεμβολές από νέες υπηρεσίες εντός του ψηφιακού μερίσματος Ένα σημαντικό ζήτημα είναι ή παρεμβολή προς την

ψηφιακή υπηρεσία ευρυεκπομπής από τα νέα ηλεκτρονικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα (ECN) και υπηρεσίες (ECS) στην ζώνη των 800 MHz.

Απαιτείται προσεκτικός σχεδιασμός των ECN δικτύων για αρμονική συνύπαρξη με δίκτυα DTT.

Η Επιτροπή RSPG θεωρεί ότι απαιτείται να ορισθούν σε ευρωπαίκό επίπεδο τεχνικές προδιαγραφές για δέκτες τηλεοπτικού σήματος με κατάλληλα χαρακτηριστικά ώστε να επικουρηθεί η ανάπτυξη τηλεοπτικών δικτύων και υπηρεσιών.



Τεχνικές προδιαγραφές για νέες υπηρεσίες εντός της ζώνης Ψ.Μ. Wireless Access Platforms for Electronic

Communications Services Management (WAPECS) is a framework for the provision of electronic communications services (ECS) within a set of frequency bands to be identified and agreed between European Union Member States in which a range of ECS may be offered on a technology and service neutral basis, provided that certain technical requirements to avoid interference are met, to ensure the effective and efficient use of the spectrum, and the authorisation conditions do not distort competition.



Σύγκλιση Υπηρεσιών και WAPECS

PMR

PAMR

2G

3G

DTT

Mobile

P-P

P-MP

Next generationsystems

FWAMP-MP

Fixed

Analogue

TV/Audio

DAB

3GBroadcasting

Mobile

Portable

Fixed

MS MSS FS FSS BS BSSFrequency allocations

WAPECS

RLAN



Εναρμονισμένο πλάνο ΨΜ για mobile services

Προαιρετικά εναρμονισμένο πλάνο συχνοτήτων FDD (ECC PT1):– 1MHz guard band, 790-791MHz– 30 MHz (6x5MHz) Downlink, 791-821MHz– 11MHz duplex gap, 821-832MHz– 30 MHz (6x5MHz) Uplink, 832-862MHz

Πλάνο για TDD– 7MHz guard band, 790-797– 65MHz (13x5MHz) Unpaired.



ΨΜ στην Ελλάδα (1) Σε πρόσφατη μελέτη αναφορικά στις επιπτώσεις της διάθεσης του ΨΜ στην

DTT και η οποία εκπονήθηκε για λογαριασμό της ΕΕΤΤ προκύπτουν τα ακόλουθα συμπεράσματα:

– Η διάθεση της ζώνης των 790-862MHz δεν έχει ουσιαστικά επίπτωση στην χωρητικότητα που εξασφαλίζει ο υφιστάμενος χάρτης τηλεοπτικών συχνοτήτων.

– Μέριμνα πρέπει να ληφθεί για τα κανάλια 67-69 (838-862MHz) τα οποία χρησιμοποιούνται για στρατιωτικούς σκοπούς.

– Γενικά η χρήση 8 το πολύ πολυπλεκτών ανά ευρύτερη περιοχή εξυπηρέτησης αρκεί για να καλύψει τις τρέχουσες και μελλοντικές ανάγκες τηλεοπτικών εκπομπών.

Λαμβάνοντας υπόψη τις τεχνολογικές εξελίξεις (ιδίως MPEG4) μπορούμε με ασφάλεια να επιβεβαιώσουμε την άποψη αυτή. Βεβαίως θα χρειασθεί επικαιροποίηση του χάρτη συχνοτήτων ώστε να αναδιανεμηθούν δίκαια, αναλογικά και με τεχνικώς εφικτό τρόπο οι εναπομείνουσες συχνότητες.

Η αναγκαία επικαιροποίηση του χάρτη συχνοτήτων μπορεί να αξιοποιηθεί προκειμένου με την συμβολή κατάλληλων περιοχικών/τοπικών μελετών ραδιοκάλυψης να εξασφαλισθούν βιώσιμα επιχειρησιακά σχέδια σε περιφερειακούς/τοπικούς τηλεοπτικούς σταθμούς που σήμερα αντιμετωπίζουν δυσκολίες στην εφαρμογή του ισχύοντος νομικού πλαισίου.



ΨΜ στην Ελλάδα (2) Η αξιοποίηση του ΨΜ δεν αποτελεί αποκλειστικά εθνική υπόθεση,

αλλά πρέπει να αντιμετωπιστεί στο πλαίσιο της γειτονίας της χώρας μας με άλλες χώρες, καθόσον η εφαρμογή της συνθήκης GE-06 επηρεάζει σημαντικά τα χαρακτηριστικά της υποψήφιας ζώνης 790-862MHz.

Για την αδειοδότηση των υπηρεσιών, αλλά και για την αξιοποίηση του ΨΜ πρέπει να προηγηθεί προσεκτική αποτίμηση των ενδιαφερόμενων φορέων (π.χ. παρόχων κινητών υπηρεσιών για την παροχή υπηρεσιών κινητής ευρυζωνικότητας, και άλλων).

Η αδειοδότηση υπηρεσιών στην ζώνη του ΨΜ θα πρέπει να είναι ουδέτερη τεχνολογιών και υπηρεσιών προκειμένου να εξασφαλίσουμε το μέγιστο δυνατό εθνικό όφελος (οικονομικά, πολιτιστικά και κοινωνικά).

Πριν από κάθε απόφαση θα πρέπει να συνταχθεί Εθνική Στρατηγική που να υποστηρίζει την εθνική ανάπτυξη σε βραχυππόθεσμο και μακροπρόθεσμο ορίζοντα.

Documents

« Επίγεια Ψηφιακή Τηλεόραση: Ρυθμίσεις και Αρρυθμίες » Ψηφιακό Μέρισμα και Διαχείριση Φάσματος