GUZMAN LOOR WILLIAMN7-J08-09-2015CARACTERSTICAS DEL SISTEMA ISDB-TANTECEDENTESEl ISDB-Tb (ISDB-T Built-in), tambin denominadoISDB-T InternationalySBTVD(Sistema Brasileiro de Televiso Digital, Sistema Brasileo de Televisin Digital) es un estndar de televisin digital, basado en el sistema japons ISDB-T, que inici sus servicios comerciales y pblicos el2 de diciembrede2007en Brasil.17Se diferencia bsicamente de la norma japonesa por el uso delcdecMPEG-4 (H.264) para compresin de vdeo estndar en lugar de MPEG-2 como en ISDB-T, compresin de audio conHE-AAC, modulacin en (BST-OFDM-TI), presentacin de 30 cuadros por segundo incluso en dispositivos porttiles, a diferencia de los 15 cuadros por segundo para equipos mviles en la norma ISDB-T e interaccin utilizando elmiddlewareo software de soporte de aplicaciones distribuidas o intermediario, desarrollado en Brasil y denominadoGinga,18compuesto por los mdulosGinga-NCL, usado para exhibir documentos en lenguajeNCL(Nested Context Language) yGinga-Jpara aplicaciones escritas en lenguajeJava.19En el caso de la norma original ISDB-T, este software es elBroadcast Markup Language(BML). Esto ocasiona que los receptores ISDB-T no sean compatibles con las seales desarrolladas para la norma ISDB-Tb, aunque stos ltimos si son compatibles con los de la versin original. Adems, es posible utilizar SBTVD/ISDB-Tb en 6 Mhz, 7 MHz u 8 MHz si es requerido porque el sistema es totalmente compatible.SBTVD fue desarrollado por un grupo de estudio coordinado por el Ministerio de Comunicaciones y liderado por la Agencia Brasilea de Telecomunicaciones, con el apoyo del Centro de Investigacin y Desarrollo (CPqD). El grupo de estudio estuvo integrado por miembros de otros diez ministerios brasileos, el Instituto de Tecnologa de la Informacin de Brasil (ITI), varias universidades brasileas, organizaciones profesionales de radiodifusin, y los fabricantes de dispositivos de emisin y recepcin. El objetivo del grupo era desarrollar y aplicar un estndar en Brasil, abordando no slo cuestiones tcnicas y econmicas, sino tambin, y principalmente el tema de la "inclusin digital" para quienes viven al margen de la actual "sociedad de la informacin". De hecho, en Brasil ms del 94% de las familias tiene por lo menos un televisor.En enero de 2009, la Agencia Brasileo-Japonesa, grupo de estudio para la televisin digital, termin y public un documento de adhesin a la especificacin ISDB-T con el brasileo SBTVD, resultando en una especificacin que ahora se llamaISDB-T Internacional. ISDB-T Internacional es el sistema que es propuesto por los gobiernos de Japn y Brasil para otros pases de Amrica Latina y del mundo.Esta propuesta ya ha sido aceptada en Argentina, Bolivia, Chile, Costa Rica, Ecuador, Filipinas, Nicaragua, Paraguay, Per, Uruguay y Venezuela.El 29 de abril de 2009 ISDB-Tb fue certificado oficialmente por laUnin Internacional de Telecomunicaciones(UIT) tanto el mdulo de Ginga-NCL como el lenguaje NCL/Lua (desarrollado por la Universidad Catlica de Ro) como primera recomendacin internacional para entornos multimedia interactivos para TV Digital y IPTV-Recomendacin H.761.Este es un importante estndar UIT-T, ya que aborda la normalizacin de middleware para la interactividad en los dispositivos y las cajas de instalacin de IPTV y TV Digital, antes de que el mercado se llene con incompatibilidades de hardware y software, lo que repercute a los usuarios finales.El 21 de septiembre de 2009, reunidos enLimalos Ministros de Comunicaciones de Japn, Brasil, Per, Chile y Argentina; oficializaron la creacin del Forum ISDB-T Internacional y defendieron "el establecimiento de marcos regulatrios comunes, que permitan consolidar el sistema de televisin digital latinoamericano y aprovechar las economas de escala que sern generadas a partir de ah" y "extendiendo invitaciones a los pases vecinos para que se junten al padrn de TV digital abierta ISDB-T Internacional", segn se lee en la "Declaracin de Lima" firmada por los respectivos ministros.

DESARROLLODESCRIPCIN DEL SISTEMA DE TRANSMISIN ISDB-TB.En la transmisin, una o ms entradas conteniendo haz de datos TS, definidas en el sistema MPEG-2, se deben remultiplexar obligatoriamente para crear un nico TS. Ese TS debe obligatoriamente ser sometido a la etapa de codificacin de canal mltiple, de acuerdo con la intencin de servicio y debe, obligatoriamente, ser entonces enviado como una seal OFDM comn (Figura 1).

La transmisin digital terrestre debe utilizar obligatoriamente el time interleaving para proveer una codificacin con la menor tasa de errores para recepcin mvil, en las cuales son inevitables las variaciones de intensidad de campo. El espectro de la radiodifusin de televisin digital debe obligatoriamente consistir en 13 bloques OFDM sucesivos, con cada segmento ocupando 1/14 del ancho de canal de televisin.Un segmento OFDM debe obligatoriamente tener una configuracin que permita la conexin de mltiples segmentos para abastecer un ancho de transmisin que atienda a la necesidad del medio.Transmisin JerrquicaLa codificacin de canal debe obligatoriamente ser realizada en unidades de segmento OFDM. Un nico canal de televisin debe obligatoriamente ser usado simultneamente para servicio de recepcin fija, recepcin mvil y recepcin porttil (transmisin jerrquica).Cada capa jerrquica debe obligatoriamente consistir en uno o ms segmentos OFDM. Parmetros como esquema de modulacin de portadoras OFDM, tasa de inner code y de time interleaving pueden ser especificados para cada capa jerrquica. Pueden ser definidas hasta tres capas jerrquicas, siendo que un segmento puede ser usado para recepcin parcial, siendo tambin considerada una capa jerrquica (Figura 2).El nmero de segmentos y el conjunto de parmetros de codificacin de cada capa jerrquica pueden ser configurados por el radiodifusor. La seal TMCC debe obligatoriamente contener las informaciones de control e informaciones necesarias para auxiliar al receptor en la identificacin de los modos de operacin.

Todas las especificaciones tcnicas referentes a la codificacin de canal deben obligatoriamente estar de acuerdo con la ARIB STD-B31:2005, seccin 3, con la ITU Recomendacin BT.1306, Anexo 1.c, y tambin con la Tabla 1.ParmetrosValores

1Nmero de segmentos13

2Ancho del segmento6.000/14 = 428,57 kHz

3

Banda UHF5,575 MHz 1 (modo 1)5,573 MHz 2 (modo 2)5,572 MHz 3 (modo 3)

4

Nmero de portadoras1 405 (modo 1)2.809 (modo 2)5.617 (modo 3)

5Mtodo de modulacinDQPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM

6

Duracin de los smbolos activos252 s (modo 1)504 s (modo 2)1.008 s (modo 3)

7

Separacin de portadorasBws/108 = 3,968 kHz (modo 1)Bws/216 = 1,984 kHz (modo 2)Bws/432 = 0,992 kHz (modo 3)

8

Duracin del intervalo de guarda1/4, 1/8, 1/16, 1/32 de la duracin del smbolo activo 63; 31,5; 15,75; 7,875 s (modo 1)126; 63; 31,5; 15,75 s (modo 2)252; 126; 63; 31,5 s (modo 3)

9

Duracin total de los smbolos315; 283,5; 267,75; 259,875 s (modo 1)628; 565; 533,5; 51 7,75 s (modo 2)1 260; 1 134; 1 071; 1 039,5 s (modo 3)

10Duracin del cuadro de transmisin204 smbolos OFDM

11Codificacin de canalCdigo convolucional, tasa = 1/2 con 64 estados Punzado para las tasas 2/3, 3/4, 5/6, 7/8

12

Entrelazamiento internoEntrelazamiento intra e inter-segmentos (entrelazamiento en frecuencia)Entrelazamiento convolucional con profundidad de interleaving0; 380; 760; 1.520 smbolos (modo 1)0; 190; 380; 760 smbolos (modo 2),0; 95; 190; 380 smbolos (modo 3)

Los datos transmitidos deben obligatoriamente consistir en un grupo TS, que incluye mltiples TSP definidos en el sistema MPEG-2.Los segmentos de datos se deben someter obligatoriamente a la codificacin de canal requerida. Posteriormente, seales piloto se deben agregar obligatoriamente al segmento de datos en la seccin de cuadro OFDM para formar un segmento OFDM (con ancho de 6/14 MHz).Todos los 13 segmentos OFDM deben obligatoriamente ser convertidos colectivamente en seales de transmisin OFDM por la IFFT.El esquema de codificacin de canal debe obligatoriamente permitir la transmisin jerrquica en la cual mltiples capas jerrquicas, con diferentes parmetros de transmisin, pueden ser transmitidas simultneamente Cada capa jerrquica debe obligatoriamente consistir en uno o ms segmentos OFDM. Parmetros como esquema de modulacin de la portadora, tasa del inner code y longitud del time interleaving pueden ser especificados para cada capa jerrquica. Hasta tres capas jerrquicas pueden ser transmitidas en un canal de 6 MHz.Los parmetros del segmento OFDM deben obligatoriamente estar de acuerdo y los parmetros de la seal de transmisin deben obligatoriamente estar de acuerdoLa tasa de datos por segmento debe obligatoriamente estar de acuerdo y la tasa de datos para todos los 13 segmentos debe obligatoriamente estar de acuerdo ModoModo 1Modo 2Modo 3

Ancho de la banda3000/7 = 428,57 kHz

Separacin entre frecuencias portadoras250/63 kHz125/63 kHz125/126 kHz

Nmero de portadorasTotal108108216216432432

Datos9696192192384384

SP a90180360

CP a010101

TMCC b15210420

AC1 c224488

AC2 c0409019

Esquema de modulacin de las portadorasQPSK 16QAM64QAM

DQPSKQPSK 16QAM64QAM

DQPSKQPSK 16QAM64QAM

DQPSK

Smbolos por cuadro204

Tamao del smbolo efectivo252 s504 s1008 s

Intervalo de guarda63 s (1/4),

31,5 s (1/8),

15,75 s (1/16),126 s (1/4),

63 s (1/8),

31,5 s (1/16),252 s (1/4),

126 s (1/8),

63 s (1/16),

Longitud del cuadro64,26 ms (1/4),

57,834 ms (1/8),

54,621 ms (1/16),128,52 ms (1/4),

115,668 ms (1/8),

109,242 ms (1/16),257,04 ms (1/4),

231,336 ms (1/8),

218,484 ms (1/16),

Frecuencia de muestreo de la IFFT512/63 = 8,12698 MHz

Entrelazamiento internoCdigo convolucional (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8)

Codificador externoRS (204,188)

aSP y CP son usados por el receptor para fines de sincronizacin y demodulacin.bMCC es informacin de control.cAC se usa para transmitir informacin adicional. AC1 est disponible en igual nmero en todos los segmentos, mientras que AC2 est disponible solamente en segmento de modulacin diferencial.

ModoModo 1Modo 2Modo 3

Nmero de segmentos OFDM Ns13

Ancho de banda3000/7 kHz x Ns + 250/63 kHz= 5,575MHz3000/7 kHz x Ns + 125/63 kHz= 5,573MHz3000/7 kHz x Ns + 125/126 kHz= 5,572 MHz

Nmero de segmentos de modulacin diferencialnd

Nmero de segmentos de modulacin sncronans (ns + nd = Ns)

Separacin entre frecuencias portadoras250/63 = 3,968 kHz125/63 = 1,984 kHz125/126 = 0,992 kHz

Nmero de portadorasTotal108 x Ns + 1 = 1 405216 x Ns + 1 = 2 809432 x Ns + 1 = 5 617

Datos96 x Ns = 1 248192 x Ns = 2 496384 x Ns = 4 992

SP9 x ns18 x ns36 x ns

CP and + 1nd + 1nd + 1

TMCCns + 5 x nd2 x ns + 10 x nd4 x ns + 20 x nd

AC12 x Ns = 264 x Ns = 524 x Ns = 104

AC24 x nd9 x nd19 x nd

Esquema de modulacin de las portadorasQPSK, 16QAM, 64QAM, DQPSK

Smbolos por cuadro204

Tamao del smbolo efectivo252 s504 s1008 s

Intervalo de guarda63 s (1/4),

31,5 s (1/8),

15,75 s (1/16),7,875 s (1/32)126 s (1/4),

63 s (1/8),

31,5 s (1/16),15,75 s (1/32)252 s (1/4),

126 s (1/8),

63 s (1/16),31,5 s (1/32)

Longitud del cuadro64,26 ms (1/4),

57,834 ms (1/8),

54,621 ms (1/16),53,0145 ms (1/32)128,52 ms (1/4),

115,668 ms (1/8),

109,242 ms (1/16),106,029 ms (1/32)257,04 ms (1/4),

231,336 ms (1/8),

218,484 ms (1/16),212,058 ms (1/32)

Inner codeCdigo convolucional (1/2, 2/3, 3/4 5/6, 7/8)

Outer codeRS (204,188)

a El nmero de CP representa la suma de los CP en el segmento ms un CP agregado a la derecha de la banda total.

Parmetro del segmento OFDM

Modulacin de la portadora

Cdigo convolucional

Nmero de TSP transmitidos por cuadroTasa de datos akbps

Intervalo de guarda 1/4Intervalo de guarda 1/8Intervalo de guarda 1/16Intervalo de guarda 1/32

DQPSK

QPSK1/212/24/48280,85312,06330,42340,43

2/316/32/64374,47416,08440,56453,91

3/418/36/72421,28468,09495,63510,65

5/620/40/80468,09520,10550,70567,39

7/821/42/84491,50546,11578,23595,76

16QAM1/224/48/96561,71624,13660,84680,87

2/332/64/128748,95832,17881,12907,82

3/436/72/144842,57936,19991,261021,30

5/640/80/160936,191 040,211 101,401 134,78

7/842/84/1 68983,001 092,221 156,471 191,52

64QAM1/236/72/144842,57936,19991,261 021,30

2/348/96/1921 123,431 248,261 321,681 361,74

3/454/108/2161 263,861 404,291 486,901 531,95

5/660/120/2401 404,291 560,321 652,111 702,17

7/863/126/2521 474,501 638,341 734,711 787,28

a Esa tasa de datos representa la tasa de datos (bits) por segmento para parmetros de transmisin: tasa de datos (bits) = TSP transmitidos x 188 (bytes/TSP) x 8 (bits/byte) x 1/longitud del cuadro.

Parmetros de la Seal de Transmisin

Tasa de Datos de un nico segmento

Modulacin de la portadora

Cdigo convolucional

Nmero de TSPtransmitidos (Modos 1/ 2/ 3)Tasa de datos Mbps

Intervalo de guarda 1/4Intervalo de guarda 1/8Intervalo de guarda 1/16Intervalo de guarda 1/32

DQPSK

QPSK1/2156/312/6243,6514,0564,2954,425

2/3208/416/8324,8685,4095,7275,900

3/4234/468/9365,4766,0856,4436,638

5/6260/520/10406,0856,7617,1597,376

7/8273/546/10926,3897,0997,5177,744

16QAM1/2312/624/12487,3028,1138,5908,851

2/3416/832/16649,73610,81811,45411,801

3/4468/936/187210,95312,17012,88613,276

5/6520/1040/208012,17013,52214,31814,752

7/8546/1092/218412,77914,19815,03415,489

64QAM1/2468/936/187210,95312,17012,88613,276

2/3624/1248/249614,60416,22717,18117,702

3/4702/1404/280816,43018,25519,32919,915

5/6780/1560/312018,25520,28421,47722,128

7/8819/1638/327619,16821,29822,55123,234

NOTA En esta tabla, los mismos parmetros se especifican para todos los 13 segmentos. La tasa total de datos durante la transmisin jerrquica varia dependiendo de los parmetros de configuracin jerrquica. El volumen transmitido por los 13 segmentos es igual a la suma de todos los volmenes de datos transmitidos por esos segmentos, que puede ser determinado de acuerdo con la Tabla 4.

MODULACIN DE LA PORTADORACONFIGURACIN DE LA MODULACIN DE LA PORTADORAEn el proceso de modulacin de la portadora la seal de entrada debe ser obligatoriamente entrelazada bit por bit y mapeada por medio del esquema especificado para cada capa jerrquica

AJUSTE DE RETRASOLos atrasos de transmisin y recepcin deben ser obligatoriamente equivalentes a 120 smbolos de portadoras y son el resultado del bit interleaving del modulador de las operadoras. El tiempo de atraso vara dependiendo del esquema de modulacin de la portadora, es decir, dependiendo del nmero de bits comprendido en el smbolo de la portadora.La diferencia en el tiempo de atraso se debe corregir obligatoriamente en el lado de la entrada del bit interleaving a travs de la adicin de un valor de ajuste de atraso de acuerdo con la Tabla 10, tal que el atraso total de transmisin y recepcin sea igual a 2 smbolos OFDM.

Modulacin de portadoraValor del ajuste de atraso (nmero de bits) a

Modo 1Modo 2Modo 3

DQPSK/QPSK384 x N-240768 x N-2401 536 x N-240

16QAM768 x N-4801 536 x N-4803 072 x N-480

64QAM1 152 x N-7202 304 x N-7204 608 x N-720

a N representa el nmero de segmentos usados por la capa jerrquica.

BIT INTERLEAVING Y MAPPINGDQPSKLa seal de entrada debe ser obligatoriamente 2 bits por smbolo y mapeada en DQPSK con desplazamiento en /4 para salida de datos multibit, para ejes I y Q. Despus de la conversin serie-paralelo, los 120 bits de atraso se deben insertar obligatoriamente en la entrada del calculador de fase para bit interleaving .El clculo de fase se debe realizar obligatoriamente de acuerdo.

NOTA (Ij y Qj) y (Ij -1 y Qj -1) representan los smbolos de salida y el smbolo OFDM inmediatamente precedente al smbolo de salida, respectivamente.

Figura 14 Diagrama de sistema del modulador DQPSK /4 shift

Figura 15 Constelacin DQPSK - Desplazamiento /4

Entrada b0 b1Salidaj

0 0/4

0 1- /4

1 03 /4

1 1-3 /4

Tabla 11 Clculo de faseMAPEO QPSKLa seal de entrada debe ser obligatoriamente 2 bits por smbolo y la salida mapeada de datos QPSK debe ser obligatoriamente multibit, en los ejes I y Q. Para realizar el mapeo, los 120 elementos de atraso se deben insertar obligatoriamente en la entrada del mapper para el entrelazamiento de bit

Figura 16 Diagrama del sistema de modulacin QPSK

Figura 17 Constelacin QPSK16QAMLa seal de entrada debe ser representada obligatoriamente por 4 bits por smbolo y la salida mapeada de datos debe ser obligatoriamente multibit en los ejes I y Q. Para realizar el mapeo, los elementos de atraso se deben insertar obligatoriamente en la entrada b1 y b3 para bit interleaving

Figura 18 Diagrama del sistema de modulacin 16QAM

Figura 19 Constelacin 16QAM64 QAMLa seal de entrada debe ser obligatoriamente de 6 bits por smbolo y la salida mapeada de datos debe ser obligatoriamente multibit, en los ejes I y Q. Para realizar el mapeo, los elementos de atraso se deben insertar obligatoriamente en la entrada b1 y b5 para entrelazamiento de bit

NORMALIZACIN DEL NIVEL DE MODULACINCuando se asignan puntos en la constelacin, como mostrado en las Figuras 15, 17, 19 y 21, expresa como Z = (I + jQ), el nivel de la seal de transmisin debe ser obligatoriamente normalizado, multiplicando cada uno de esos puntos por el correspondiente factor de normalizacin mostrado en la Tabla 12. Como resultado, la potencia media del smbolo OFDM se torna igual a 1, independientemente del esquema de modulacin usado.Esquema de modulacin de la portadoraFactor de normalizacin

DQPSK desplazado /4Z/ 2

QPSKZ/ 2

16QAMZ/ 10

64QAMZ/ 42

CODIFICACIN DE AUDIO Y VDEOEl ISDB ha adoptado elMPEG-2para la compresin de vdeo y audio. Los estndares ATSC yDVBadoptaron tambin el mismo sistema. DVB e ISDB permiten tambin el uso de otros mtodos de compresin de video, incluyendoMPEG-4yJPEG, aunque este ltimo es solamente una parte requerida por el estndar MHEG. La versin japonesa-brasilera, el ISDB-Tb, usa para la transmisin digital el MPEG-4 y el audio enHE-AAC. La mayora de los pases de Amrica del Sur han adoptado el ISDB-Tb con tales modificaciones. En paralelo se contina el desarrollo del 4K.2La norma de radiodifusin mvil digital de audio/video por satlite en 2,6 GHz21es la definada por ARIB para el servicio descrito. La arquitectura del sistema consiste en la transmisin satlital de multimedios (video, audio y datos) en laBanda Sa equipos mviles o porttiles, cubrindose las zonas con sombra o baja calidad de recepcin con estaciones repetidoras. La frecuencia de transmisin est en los 2645,5 MHz, con un ancho de banda de 25 MHz. La modulacin es porQPSK, multiplexado enCDM. Los codecs usados sonMPEG-2 AACySBRpara audio yMPEG-4para video, multiplexados en el MPEEG-2 Systems. El sistema es idntico alS-DMBdeCorea del Sur. La zona de cobertura es de todo Japn y Corea del Sur, por medio del satliteMBSAT1.La creacin, implementacin y desarrollo tcnico y comercial de este sistema lo efectuToshiba. Funciono en Japn entre octubre de 2004 y marzo de 2009. Fue comercializado porMobile Broadcasting Corporation, (MBCO, filial de Toshiba) por medio del servicioMobaHo!.

CONCLUSIONEl sistema de Transmisin del sistema Brasileo de Televisin Digital Terrestre comprende la codificacin y la modulacin describiendo sus caractersticas de propagacin terrestre.Esta normativa en diferentes pases ser tomado como de referencia para adoptar en sistema de Televisin Digital (ISDB-Tb)La normativa Brasilea ABNT NBR 15601:2007Podemos concluir que este tipo de sistema Transmite HDTV (AltaDefinicin)y un canal de TV Mvil para telfono en mismo ancho de banda de 6 Mhz de TV normal, se puede transmitir un canal de HDTV o tres canales de SDTV (Definicin Estndar) por cada canal de TV.Esto le permite adaptarse a distintas situaciones con la de transmisin en alta definicin a dispositivos fijos o con menor calidad, aunque con mayor robustez, a dispositivos mviles pudiendo hacerlo incluso simultneamente.