Optimización de Redes DVB-T para la Provisión de Servicios Locales y Móviles

Instituto de Telecomunicaciones y aplicaciones Multimedia iTEAM-UPV

Proyecto AV-MOVDesarrollo de una plataforma automática inteligente para la gestión, recomendación y publicación de contenidos multimedia en tiempo real en sistemas multimodales de transporte

1. Introducción2. Soluciones Técnicas para servicios DVB-T Móviles y Locales 3. Metodología de Evaluación4. Resultados y discusiones

SFN-

Índice

Introducción

• Mas de 120 países en el mundo utilizan DVB-T.

• España ha finalizado el apagón analógico.

• DVB-T originalmente diseñado para recepciónfija (antena en tejados).

• Redes SFN NO eficientes para Contenidos Locales.OPTIMIZACIÓN

Servicios Móviles - Servicios Locales

Servicios móvilesServicios de

Área Local (LSA) Compatibilidad con

Soluciones Técnicas

Soluciones para DVB-T móvil

Servicios móvilesServicios de

Área Local (LSA)

• Recepción de la señal utilizando varias antenas.

Mejoras• Reducción en la mínima SNR.• Mayor velocidad de desplazamiento para el receptor.• SNR mínima prácticamente constante con la velocidad.

RequerimientosPara 700Mhz, la separación optima esta alrededor de 19 cm.Posible en vehículos, no tan fácil de implementar en teléfonos móviles.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 14014010

15

20

25

30

35

40

Doppler frequency (Hz)

Req

uire

d SN

R (d

B)

16 QAM FFT 8K CR 2/3 GI 1/4

CNR min @ 10 Hz + 3 dBDVB-T Single

DVB-T Diversity8 dB

Diversidad de antenas

AL-FEC

• Recuperar paquetes perdidos utilizando mecanismos de corrección FEC en capa de aplicación.

• Tasa de codificación: determina la cantidad de datos de paridad que serán transmitidos.

Capacidad de transmisión disponible.• Periodo de Protección: duración de la información codificada en cada bloque.

latencia, tiempo de zapping.AL-FEC es eficaz en áreas con cobertura parcial, donde los usuarios se mueven

entre zonas con cobertura y zonas sin cobertura

Modulación Jerárquica

• Separar la ráfaga de datos MPEG en dos flujos:– “Alta Prioridad” (HP), modulado en QPSK.

– “Baja Prioridad” (LP), modulado en 16QAM o 64QAM.

• Cada flujo puede ser protegido con una tasa de codificación diferente.

• El flujo LP es visto por el HP como un ruido adicional incrementado la mínima SNR requerida.

000110

000110

Movilidad utilizando Modulación Jerárquica

• Flujo HP Servicios móviles.

• Flujo LP Servicio a receptores fijos.

Canal Rayleigh

Modulación Convencional

DVB-T fijo DVB-T movil

-7.1 dB

Modulación Jerárquica

Flujo HP QPSK Flujo LP 64 QAM

+ 8.4 dB (α=1)

Modulación Jerárquica + Codificación de Vídeo Escalable (SVC)

• SVC proporcionar múltiples versiones de un mismo vídeo original (capa Base y capas de mejora).

• SVC es una extensión incluida en H.264/MPEG4-AVC.• Transmisión de la Capa Base en el flujo HP.

Soluciones para LSA’s

Servicios móvilesServicios de

Área Local (LSA)

Contenidos locales en el flujo LP

• El contenido local puede ser accedido únicamente si la SNR es lo suficientemente alta.

• Un Transmisor pasa de utilizar modulación QAM a un QAM de un orden más alto.

• Contenido Global Limitado en capacidad

Contenidos locales en el flujo HP• El flujo HP es protegido con una tasa de codificación muy baja (3/4,5/6).• Los flujos HP provenientes de otros transmisores son considerados como

interferencia únicamente.• el flujo LP será protegido con valores de tasa de codificación más robustos

(1/2, 2/3) con el fin de aumentar el nivel de cobertura.

Time Slicing

• Multiplexación temporal utilizada en DVB-H.

• 2 periodos temporales, uno para contenidos globales y otro para contenidos locales.

Requerimientos• Descriptor señalización.• Buffer almacenamiento.• Corrección de errores.

Entrelazado Capa Física DVB-T

Intervalos de Adaptación

• Calibración Modelos de Propagación.• Captura de trazas TS-MPEG-2.

• Calibración Modelos de rendimiento DVB-T.• diversidad de antenas

• Rutas de autobuses• Cartografía Digital 2D y 3D.

Medidas de campo

Medidas de Laboratorio

Simulaciones Dinámicas

Metodología de Evaluación

Resultados y Discusiones

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

Min

imum

CN

R r

equired (

dB

)

64QAM CR 2/3

16QAM CR 1/2

Classic+HM+Div.+ALFEC

(CR1/2,PP180s)

Classic+Diversity

(Div.)

ClassicTransmission

Mode

Classic+HM+Div.

Classic+HM+Div.+ALFEC

(CR1/2,PP60s)

Transmission Mode and Technical Solutions

Classic+HerarchicalModulation.

(HM.)

Classic+HM+Div.+ALFEC

(CR1/2,PP30s)

HP stream CR1/2alpha=1

HP stream CR1/2 alpha=2

Reducción de la mínima SNR requerida para recepción móvil

RED Actual

Escenario: Valencia (España) Modo TX: 64QAM CR 2/3 GI 1/4

Diversidad + M.H.

Diversidad + M.H.+ AL-FEC (30 seg)

Diversidad de Antenas

Diversidad + Modulación Jerárquica

Servicios DVB-T móvil

8%

66%

38%

97%

6 8 10 12 14 16 18

10-4

10-3

10-2

10-1

CNR (dB)

BE

R(%

)

LSA_1 en flujo HP

P1/P2 = Relación de potencia Transmisor 1 Vs Transmisor 2

Minima CNR

QPSK CR 2/3 en 64QAM CR 2/3 alfa 1

234567891012.5

13

13.5

14

14.5

15

15.5

16

16.5

17

Relación P1/P2

min

ima C

NR

LSA Transmisor 1

LSA_1 en flujo HP

Mínima CNR en función de la relación de potencia entre transmisores de diferente LSA

QPSK CR 2/3 en 64QAM CR 2/3 alfa 1

Grupo de comunicaciones móvilesInstituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM),

Universidad Politécnica de ValenciaCamino de Vera s/n, 46022, Valencia, España

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