Televisión Digital Terrestre - Laboratorio de Procesado de Imagen
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Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
29 <strong>de</strong> Mayo <strong>de</strong> 2006<br />
Diego Prieto Herráez<br />
Amir Al-Majdalawi Álvarez<br />
Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II<br />
[Escuela Técnica Superior <strong>de</strong> Ingenieros <strong>de</strong> Telecomunicación]
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
ÍNDICE<br />
ÍNDICE ......................................................................................................................................................... 2<br />
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 3<br />
2. ESTANDARES DE TDT.................................................................................................................. 4<br />
3. MOTIVACIÓN ORIGINAL. VENTAJAS DE LA TDT. ....................................................... 6<br />
4. EVOLUCIÓN DE LA TDT EN ESPAÑA ................................................................................... 8<br />
5. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DVB-T ...................................................................... 13<br />
5.1. <strong>Digital</strong>ización......................................................................................................................... 13<br />
5.2. La compresión MPEG-2. .................................................................................................. 14<br />
5.3. El Sistema <strong>de</strong> Transporte: entramado, multiplexación e información<br />
<strong>de</strong>l sistema MPEG-2. ................................................................................................................... 17<br />
5.4. Codificación <strong>de</strong> canal, Entrelazado y Modulación............................................ 20<br />
5.4.1. Introducción............................................................................................................ 20<br />
5.4.2. Codificación <strong>de</strong> canal.......................................................................................... 21<br />
5.4.3. Entrelazado Interno............................................................................................ 23<br />
5.4.4. Modulación OFDM................................................................................................. 23<br />
6. ESTRUCTURA Y ELEMENTOS DE RED ............................................................................... 35<br />
6.1. La red <strong>de</strong> distribución ...................................................................................................... 35<br />
6.2. Equipos <strong>de</strong> abonado .......................................................................................................... 35<br />
6.3. Topología <strong>de</strong> los elementos que constituyen el acceso a Internet ....... 37<br />
7. INTERACTIVIDAD ....................................................................................................................... 38<br />
8. MADUREZ DE LA TECNOLOGÍA Y DEL MERCADO ...................................................... 42<br />
9. ASPECTOS REGULATORIOS................................................................................................... 43<br />
10. CUADRO COMPARATIVO FRENTE AL RESTO DE TECNOLOGÍAS.................... 45<br />
11. ANÁLISIS SOBRE LA EVOLUCIÓN FUTURA DE LA TECNOLOGÍA .................. 46<br />
12. CONCLUSIONES......................................................................................................................... 49<br />
13. REFERENCIAS............................................................................................................................. 50<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
TDT – TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE<br />
1. INTRODUCCIÓN<br />
Des<strong>de</strong> la llegada <strong>de</strong> la televisión en color en los años 70, el acontecimiento<br />
más importante y trascen<strong>de</strong>ntal para la comunicación audiovisual es la llegada <strong>de</strong> la<br />
Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong> (TDT). En Abril <strong>de</strong> 2002 todas las ca<strong>de</strong>nas españolas<br />
digitalizaron sus emisiones con vistas al "apagón analógico" que tendrá lugar el 3 <strong>de</strong><br />
Abril <strong>de</strong> 2010 (Según el Plan Técnico Nacional <strong>de</strong> Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong> <strong>de</strong> 29<br />
<strong>de</strong> Julio <strong>de</strong> 2005). Mejor calidad en la recepción, mayor número <strong>de</strong> programas y<br />
nuevas oportunida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> negocio, son sólo algunas <strong>de</strong> las ventajas <strong>de</strong> la TDT. Sin<br />
duda es la televisión <strong>de</strong>l futuro, que sustituirá en los próximos años a la televisión<br />
analógica que hoy conocemos, a pesar <strong>de</strong> que actualmente se trata <strong>de</strong> una<br />
tecnología no muy conocida para la mayor parte <strong>de</strong> los usuarios.<br />
Des<strong>de</strong> hace bastante tiempo se han venido utilizando técnicas digitales para<br />
la generación <strong>de</strong> efectos especiales y, más recientemente en grabación y edición,<br />
pero en general, el entorno <strong>de</strong>l centro <strong>de</strong> producción ha sido analógico y sólo hasta<br />
hace unos años se proyectaron y construyeron centros <strong>de</strong> producción totalmente<br />
digitales, en los que prácticamente todas las operaciones se realizan en el entorno<br />
digital. La excepción a lo anterior lo constituye la propia generación <strong>de</strong> la señal en la<br />
cámara que es, en general, un proceso analógico por la propia naturaleza <strong>de</strong> los<br />
transductores optoelectrónicos. El término televisión digital, en la forma en que se<br />
aplica habitualmente, no es suficientemente preciso como para especificar si todo el<br />
proceso, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la generación <strong>de</strong> la imagen y el sonido asociado, hasta su<br />
transformación y recepción final, son en el dominio digital o sólo se preten<strong>de</strong> indicar<br />
que algunas partes <strong>de</strong>l proceso se realizan manejando la información en forma<br />
digital. En los Estados Unidos se viene utilizando el término televisión avanzada<br />
(ATV) que parece más a<strong>de</strong>cuado ya que no restringe la posibilidad <strong>de</strong> que la señal<br />
pueda manejarse en forma analógica, digital o una combinación <strong>de</strong> ambas como es<br />
el caso más general.<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
2. ESTANDARES DE TDT<br />
Como consecuencia <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> diferentes sistemas <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong><br />
televisión analógica a color, se han creado varios estándares para la transmisión <strong>de</strong><br />
televisión digital terrestre. Existen tres zonas <strong>de</strong> normalización en cuanto a<br />
Televisión <strong>Digital</strong> se refiere: Japón, Estados Unidos y Europa.<br />
En las tres zonas se utiliza MPEG-2 como técnica <strong>de</strong> compresión <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o; sin<br />
embargo, los estándares en estas zonas son diferentes:<br />
1. ATSC (Advanced Television System Committee):<br />
Desarrollado en Estados Unidos en 1993 por la Gran Alianza, consorcio integrado<br />
por AT&T, Zenith, MIT, entre otros. Sus características están basadas en el sistema<br />
NTSC. El sistema <strong>de</strong> modulación utilizado es el 8VSB.<br />
2. ISDB-T (Terrestrial - Integrated Services <strong>Digital</strong> Broadcasting)<br />
Desarrollado en Japón como consecuencia <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la HDTV – Televisión <strong>de</strong><br />
alta <strong>de</strong>finición. Este sistema <strong>de</strong> transmisión analógico fue <strong>de</strong>sarrollado en Japón en<br />
los años 80´s pero ocupaba un ancho <strong>de</strong> banda <strong>de</strong> 12 Mhz, por lo que no podía<br />
alojarse en los canales convencionales <strong>de</strong> 6, 7 ú 8 Mhz. Los ingenieros concluyeron<br />
que para tener una televisión <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>finición (parecida a la <strong>de</strong>l cine), la nueva<br />
televisión <strong>de</strong>bería ser digital. Utiliza un sistema <strong>de</strong> modulación BST-OFDM.<br />
3. DVB-T (<strong>Digital</strong> Vi<strong>de</strong>o Broadcasting – Terrestrial):<br />
TDT (Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong>) es el nombre popular con el que se<br />
conoce al estándar DVB-T (<strong>Digital</strong> Vi<strong>de</strong>o Broadcasting - Terrestrial),<br />
diseñado para la transmisión <strong>de</strong> emisiones <strong>de</strong> televisión mediante<br />
técnicas <strong>de</strong> modulación y codificación digitales. El estándar DVB-T forma<br />
parte <strong>de</strong> una familia <strong>de</strong> estándares para la transmisión <strong>de</strong> emisiones <strong>de</strong> televisión<br />
digital según diversas tecnologías: emisiones <strong>de</strong>s<strong>de</strong> satélites geoestacionarios (DVB-<br />
S), por re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cable (DVB-C), emisiones mediante la red <strong>de</strong> distribución terrestre<br />
<strong>de</strong> señal usada en la televisión analógica tradicional (DVB-T) e incluso para<br />
emisiones <strong>de</strong>stinadas a dispositivos móviles con reducida capacidad <strong>de</strong> proceso y<br />
alimentados por baterías (DVB-H).<br />
Sus características están basadas en el sistema PAL, y ha sido <strong>de</strong>sarrollado por el<br />
grupo europeo DVB (<strong>Digital</strong> Vi<strong>de</strong>o Broadcasting) que agrupa a varios fabricantes <strong>de</strong><br />
equipos <strong>de</strong> televisión europeos. La modulación utilizada es COFDM.<br />
En el siguiente cuadro po<strong>de</strong>mos observar algunas diferencias <strong>de</strong> los estándares<br />
ATSC y DVB-T:<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
ATSC<br />
DVB-T<br />
Ancho <strong>de</strong> banda<br />
6 MHz. Igual al estándar <strong>de</strong> televisión analógica<br />
NTSC.<br />
8 MHz. Igual al estándar <strong>de</strong> televisión analógica PAL<br />
Estándar <strong>de</strong> compresión<br />
MPEG-2(vi<strong>de</strong>o)<br />
DOLBY AC-3 (audio)<br />
MPEG-2(vi<strong>de</strong>o)<br />
Musicam(audio)<br />
Máxima resolución<br />
Vertical: 1152 líneas<br />
Horizontal: 1920 líneas<br />
Vertical: 1152 líneas<br />
Horizontal: 1920 líneas<br />
Tipo <strong>de</strong> modulación<br />
COFDM :<br />
8-VSB: Terrenal<br />
Modo 2k (1705 subportadoras)<br />
Modo 8k (6817 subportadoras)<br />
Recepción móvil<br />
No diseñada para recepción móvil<br />
Modo 2k es recomendado para la recepción móvil.<br />
Eficiencia <strong>de</strong>l espectro<br />
Es más eficiente <strong>de</strong>bido al uso <strong>de</strong> Re<strong>de</strong>s<br />
multifrecuencia.<br />
Es menos eficiente <strong>de</strong>bido a la implementación <strong>de</strong>l<br />
intervalo <strong>de</strong> guarda.<br />
Capacidad <strong>de</strong> transmitir en HDTV<br />
Diseñado para transmitir HDTV<br />
No fue diseñado para transmitir HDVT pero se pue<strong>de</strong><br />
adaptar.<br />
Sistema <strong>de</strong> corrección <strong>de</strong> errores<br />
Sistema <strong>de</strong> corrección más fuerte con<br />
RS(207,187,t=10) y 52 bloques en el<br />
intercambiador.<br />
Sistema <strong>de</strong> corrección menos fuerte que el ATSC,<br />
RS(204,188,t=10) y 12 bloques en el intercambiador<br />
Interferencia <strong>de</strong>l sistema analógico con la TDT<br />
Menos potencia <strong>de</strong> transmisión, por lo que provoca<br />
menos interferencia.<br />
Utiliza más potencia por lo que ocasiona más<br />
interferencia.<br />
Efecto multitrayecto<br />
Sufre <strong>de</strong>l efecto multitrayecto<br />
Menos efecto multitrayecto <strong>de</strong>bido al uso <strong>de</strong> miles<br />
portadoras<br />
Protección contra el ruido<br />
El sistema 8-VSB tiene buena protección frente al<br />
ruido, pero no tanto como el<br />
DVB-T<br />
La modulación COFMD tiene más protección frente al<br />
ruido.<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
3. MOTIVACIÓN ORIGINAL. VENTAJAS DE LA TDT.<br />
La televisión analógica actual utiliza una tecnología que sólo permite la<br />
transmisión <strong>de</strong> un único programa <strong>de</strong> televisión por cada canal UHF <strong>de</strong> 8 Mhz <strong>de</strong><br />
amplitud. A<strong>de</strong>más, los canales adyacentes al que tiene lugar una emisión han <strong>de</strong><br />
estar libres, ya que en caso contrario, se producirían interferencias entre las señales<br />
<strong>de</strong> dichos canales que perjudicarían la calidad <strong>de</strong> la señal recibida. De esta manera<br />
existen complejos diseños <strong>de</strong> canales usados y libres en cada región, provincia o<br />
incluso área para minimizar las interferencias, aún a costa <strong>de</strong> limitar el número <strong>de</strong><br />
emisiones simultáneas.<br />
Para solucionar todo esto y para añadir nuevas funcionalida<strong>de</strong>s surge la TV digital.<br />
Las ventajas que aporta la Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong>, entre otras, son:<br />
• La televisión digital supone un aumento <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen que se acerca<br />
mucho a la que po<strong>de</strong>mos tener al visualizar un DVD, cuyo formato es <strong>de</strong> 16:9.<br />
• El audio también mejora notablemente y tenemos la oportunidad <strong>de</strong> disfrutar<br />
<strong>de</strong> sonidos tridimensionales mediante la tecnología Dolby Surround. A<strong>de</strong>más,<br />
la TDT permite escuchar un programa en otro idioma, y la aparición <strong>de</strong><br />
subtítulos.<br />
• Permite incrementar el número <strong>de</strong> canales y disminuir el coste <strong>de</strong><br />
distribución. La transmisión <strong>de</strong> la señal digital requiere menor potencia que la<br />
analógica.<br />
• Las señales enviadas no sufren los efectos <strong>de</strong> la transmisión multitrayecto, y<br />
a<strong>de</strong>más, son más robustas frente al ruido y las interferencias. La imagen ya no<br />
presenta distorsiones <strong>de</strong>l tipo doble imagen o efecto “nieve”, simplemente o se<br />
ve o no se ve.<br />
• A<strong>de</strong>más, la codificación dispone <strong>de</strong> mecanismos para la <strong>de</strong>tección y<br />
corrección <strong>de</strong> errores que mejoran la tasa <strong>de</strong> error en las señales recibidas en<br />
entornos especialmente <strong>de</strong>sfavorables.<br />
• Permite una optimización <strong>de</strong>l espectro radioeléctrico, ya que gracias al diseño<br />
<strong>de</strong> la red <strong>de</strong> distribución <strong>de</strong> señal es posible usar todos los canales <strong>de</strong> la<br />
banda, sin necesidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>jar canales <strong>de</strong> guarda para reducir las<br />
interferencias.<br />
• Permite la recepción móvil <strong>de</strong> la televisión. A<strong>de</strong>más, la transmisión digital<br />
permite una reducción en el tamaño <strong>de</strong> las antenas receptoras, por lo que se<br />
posibilita su recepción en terminales más pequeños como pue<strong>de</strong> ser un PDA o<br />
un teléfono móvil.<br />
Comparación entre el tamaño <strong>de</strong> antenas para recepción <strong>de</strong> TV digital por satélite<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
• Permite utilizar re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> frecuencia única, por lo que se pue<strong>de</strong> emitir el<br />
mismo programa a la misma frecuencia <strong>de</strong>s<strong>de</strong> distintos transmisores,<br />
permitiendo la correcta recepción <strong>de</strong>l mismo.<br />
• A<strong>de</strong>más, permite ofrecer al usuario servicios propios <strong>de</strong> la Sociedad <strong>de</strong> la<br />
Información, como pue<strong>de</strong>n ser el acceso a Internet, lectura <strong>de</strong> correo<br />
electrónico…, etc., a través <strong>de</strong>l televisor.<br />
Ilustración representativa <strong>de</strong>l progreso al mundo digital.<br />
• Otra ventaja que aporta la Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong> es la posibilidad <strong>de</strong><br />
que el público participe <strong>de</strong> alguna manera: la interactividad.<br />
Como inconvenientes podríamos <strong>de</strong>stacar que para po<strong>de</strong>r ver la TDT se requiere un<br />
cambio obligatorio <strong>de</strong> los aparatos receptores <strong>de</strong> todos los hogares, lo que implica<br />
un coste adicional para el usuario.<br />
A<strong>de</strong>más mientras que con la televisión analógica podíamos recibir dos canales<br />
diferentes, ver uno y grabar otro. Con la televisión digital sólo está permitido grabar<br />
el canal que tenemos sintonizado. Para conseguir recibir dos canales sería necesario<br />
comprar dos terminales digitales o utilizar aquellos que tengan doble tuner.<br />
La modulación empleada es muy sensible a la distorsión <strong>de</strong> fase que pue<strong>de</strong> aparecer<br />
en los amplificadores <strong>de</strong> las antenas colectivas, por eso, la mayoría <strong>de</strong> las<br />
instalaciones <strong>de</strong> recepción <strong>de</strong> televisión analógica <strong>de</strong>berán ser modificadas para<br />
po<strong>de</strong>r recibir la señal digital.<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
4. EVOLUCIÓN DE LA TDT EN ESPAÑA<br />
España ha sido uno <strong>de</strong> los países europeos pioneros en la investigación,<br />
pruebas y <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong>, con pruebas <strong>de</strong> campo y<br />
experiencias piloto <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1995.<br />
La historia <strong>de</strong>l mercado <strong>de</strong> la TDT en nuestro país comienza en el año 1998<br />
cuando se aprueba el Plan Técnico Nacional <strong>de</strong> la TDT: se conce<strong>de</strong>n las licencias, se<br />
establece un Plan <strong>de</strong> Cobertura, así como el Apagón Analógico para el año 2012,<br />
que recientemente ha sido a<strong>de</strong>lantado al 2010.<br />
En 1999 se concedió a Onda <strong>Digital</strong> (posteriormente llamada Quiero TV) la<br />
licencia para explotar durante un periodo <strong>de</strong> 10 años, el servicio <strong>de</strong> televisión<br />
digital. También se realizaron concesiones <strong>de</strong> carácter autonómico a Onda Seis y<br />
Quiero Madrid.<br />
Tras un periodo <strong>de</strong> pruebas para <strong>de</strong>sarrollar e implantar dicha tecnología, el<br />
5 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2000 la plataforma Quiero TV comienza sus emisiones. A finales <strong>de</strong><br />
ese año empezaron a emitir dos canales públicos en la Comunidad <strong>de</strong> Madrid:<br />
Telemadrid, con la misma programación que en analógico, y La Otra. Un mes<br />
<strong>de</strong>spués salen las emisiones <strong>de</strong> Onda Seis, la oferta <strong>de</strong> contenidos era novedosa ya<br />
que emitía únicamente reportajes cortos con diversas temáticas y cada hora<br />
avances informativos durante 18 horas diarias. A<strong>de</strong>más ofrecía aplicaciones<br />
interactivas <strong>de</strong> carácter informativo. Debido a las pérdidas que obtuvo en su primer<br />
año la programación <strong>de</strong> la siguiente temporada fue similar a la <strong>de</strong> los canales<br />
convencionales.<br />
En 2001 se conce<strong>de</strong>n permisos para dos ca<strong>de</strong>nas <strong>de</strong> cobertura nacional: Veo<br />
TV y Net TV. A<strong>de</strong>más en este año Quiero TV comenzó a ofrecer Internet a través <strong>de</strong><br />
la televisión.<br />
En 2002 tienen lugar las emisiones en TDT <strong>de</strong> los canales nacionales que<br />
emitían en analógico. También se iniciaron las emisiones <strong>de</strong> TVC con dos señales<br />
TV3 y Canal33. Aún así, la evolución <strong>de</strong> la TDT no alcanza sus expectativas,<br />
quedando estancada su implantación efectiva. A mediados <strong>de</strong> 2002 Quiero TV<br />
quiebra, finalizando sus emisiones. Veo TV y Net TV empiezan a emitir en ese año.<br />
Evolución <strong>de</strong> la TDT en España hasta 2003<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
Después <strong>de</strong>l cierre <strong>de</strong> Quiero TV la TDT pasa por una fase <strong>de</strong> estancamiento,<br />
hasta el 2004 no ocurre ningún hecho significativo. En ese año Veo TV y Net TV<br />
consiguen una prorroga para cumplir con las obligaciones obtenidas al aceptar las<br />
licencias, disminuyendo los requisitos <strong>de</strong> cobertura al 25% <strong>de</strong> la población, por lo<br />
que sus emisiones permanecen únicamente en Madrid, Barcelona y Valencia.<br />
A finales <strong>de</strong> ese año tiene lugar una campaña <strong>de</strong> promoción para conseguir<br />
que la población se interesara por la TDT. A<strong>de</strong>más, el Gobierno <strong>de</strong>sarrolla un Plan<br />
<strong>de</strong> Medidas Urgentes para fomentar la televisión digital.<br />
Evolución <strong>de</strong> la TDT en España en 2004<br />
Durante el 2005 tiene lugar una etapa <strong>de</strong> resurgimiento <strong>de</strong> la TDT, con<br />
convocatorias <strong>de</strong> concursos para concesiones <strong>de</strong> canales locales y autonómicos, con<br />
la incorporación <strong>de</strong> nuevos canales y la realización <strong>de</strong> emisiones en pruebas en<br />
diversas ciuda<strong>de</strong>s.<br />
Mientras se va implantando la TDT en la sociedad, canales que emiten en<br />
digital exclusivamente como La Otra, Veo TV y Net TV, solicitan emitir en analógico<br />
temporalmente para no tener problemas económicos. Pero estas solicitu<strong>de</strong>s son<br />
<strong>de</strong>negadas por el Gobierno.<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
Actuaciones hasta Julio <strong>de</strong> 2005<br />
El 15 <strong>de</strong> Septiembre La Otra empieza a emitir en pruebas en analógico con<br />
una nueva programación y bajo una nueva i<strong>de</strong>ntidad gráfica.<br />
El 18 <strong>de</strong> Octubre <strong>de</strong> ese año se firma un convenio <strong>de</strong> colaboración por los<br />
operadores nacionales y Abertis, para la creación <strong>de</strong> una asociación <strong>de</strong>dicada a<br />
fomentar y facilitar la implantación <strong>de</strong> la TDT en la sociedad española. Abertis es<br />
una corporación privada <strong>de</strong>dicada, entre otras activida<strong>de</strong>s, a la gestión <strong>de</strong><br />
infraestructuras y servicios <strong>de</strong> telecomunicación, formado por Abertis Telecom que<br />
está integrado por Retevisión y Tradia.<br />
En este periodo también se inician pruebas con emisiones DVB-H, orientadas<br />
a la recepción <strong>de</strong> la TDT en dispositivos móviles.<br />
Durante el mes <strong>de</strong> noviembre Abertis realiza una serie <strong>de</strong> pruebas en toda<br />
España para verificar que los centros emisores están en perfecto estado.<br />
El 25 <strong>de</strong> noviembre se concedió en el Consejo <strong>de</strong> Ministros el sexto canal<br />
privado en España al proyecto <strong>de</strong>nominado La Sexta. También se autoriza a<br />
Sogecable el cambio <strong>de</strong> licencia para emitir en abierto bajo la marca Cuatro.<br />
A<strong>de</strong>más se asignó también el reparto <strong>de</strong> frecuencias digitales entre los diferentes<br />
operadores antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>l apagón analógico.<br />
El 30 <strong>de</strong> noviembre tuvo lugar el inicio <strong>de</strong> la emisión <strong>de</strong> los canales <strong>de</strong> la TDT<br />
lanzados por los operadores nacionales, que tenían que ofrecer al menos un 20% <strong>de</strong><br />
programación diferenciada entre sus señales analógica y digital. Teniendo lugar la<br />
inauguración oficial <strong>de</strong> la TDT el 12 <strong>de</strong> diciembre.<br />
A partir <strong>de</strong> ese momento se siguen concediendo licencias para emisiones <strong>de</strong><br />
carácter local y autonómico para continuar con la implantación <strong>de</strong> esta tecnología en<br />
la sociedad e ir cubriendo los plazos mínimos <strong>de</strong> cobertura fijados.<br />
En febrero <strong>de</strong> 2006 La Sexta inicia su emisión en prueba disponible en TDT y<br />
en analógico.<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
En la actualidad el apagón analógico está fijado para abril <strong>de</strong>l 2010,<br />
momento a partir <strong>de</strong>l cual la tecnología digital sustituirá completamente a la<br />
analógica. Para entonces se tiene fijada una cobertura mínima <strong>de</strong>l 95 %.<br />
Mapa <strong>de</strong> cobertura <strong>de</strong> la TDT en Abril <strong>de</strong> 2006<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
Plan <strong>de</strong> cobertura para la TDT<br />
Por el momento esta tecnología no está muy implantada en la sociedad<br />
<strong>de</strong>bido a que la oferta <strong>de</strong> contenidos no es muy atractiva y a la inversión que tienen<br />
que realizar los usuarios para acce<strong>de</strong>r a estos servicios.<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
5. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DVB-T<br />
5.1. <strong>Digital</strong>ización<br />
Cuando se diseñó la televisión analógica en color un objetivo primordial fue<br />
conservar la compatibilidad con los receptores en blanco y negro existentes. La<br />
solución técnica fue construir una señal <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o que ocupara el mismo ancho <strong>de</strong><br />
banda que la televisión en blanco y negro, transmitiera la misma señal necesaria<br />
para los receptores en blanco y negro (la señal <strong>de</strong> luminancia Y) y enviara la<br />
información <strong>de</strong> color imbricada en esta señal <strong>de</strong> luminancia en una modulación en<br />
cuadratura con una portadora ubicada en la parte alta <strong>de</strong> frecuencias <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong><br />
luminancia, la señal <strong>de</strong> crominancia.<br />
Para digitalizar la señal <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o, primero se separa en estas dos<br />
componentes: la señal <strong>de</strong> luminancia Y y la señal <strong>de</strong> crominancia, que a su vez<br />
consta <strong>de</strong> dos componentes, las señales B-Y y R-Y; <strong>de</strong>nominadas componentes U y<br />
V (por esto la señal PAL se <strong>de</strong>nota normalmente con las siglas YUV).<br />
Componentes <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o<br />
Una vez hecho esto, se proce<strong>de</strong> a muestrear la señal <strong>de</strong> luminancia a una<br />
frecuencia <strong>de</strong> muestreo <strong>de</strong> 13.5 millones <strong>de</strong> muestras/segundo, mientras que las<br />
otras señales se muestrean a la mitad <strong>de</strong> frecuencia (YUV 4:2:2). Esta diferencia<br />
en la frecuencia <strong>de</strong> muestreo se <strong>de</strong>be a que el ojo humano es más sensible a la<br />
variación <strong>de</strong> brillo (luminancia), que a la <strong>de</strong> color (crominancia). El resultado se<br />
cuantifica con ocho bits.<br />
Muestreo y cuantificación <strong>de</strong> las componentes<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
Muestreo y cuantificación <strong>de</strong> las componentes: caudal binario resultante<br />
Como ilustra la figura anterior, una señal analógica <strong>de</strong> televisión “estándar”,<br />
<strong>de</strong> 525 o 625 líneas produce, al convertirse en digital, un caudal binario <strong>de</strong> algo más<br />
<strong>de</strong> 200 Mbit/s lo que equivaldría a un ancho <strong>de</strong> banda <strong>de</strong> 108Mhz que, para po<strong>de</strong>r<br />
transmitirse por cable <strong>de</strong> banda ancha o radioenlaces digitales, <strong>de</strong>be reducirse a<br />
velocida<strong>de</strong>s prácticas mediante algún tipo <strong>de</strong> codificación a<strong>de</strong>cuado o <strong>de</strong> modulación<br />
digital que aumente la eficiencia espectral. Aún así, suponiendo una modulación <strong>de</strong><br />
tipo 64QAM, cuya eficiencia espectral máxima es <strong>de</strong> 6 bit/Hz, el ancho <strong>de</strong> banda<br />
requerido sería superior a 30 Mhz que, si bien pue<strong>de</strong> ser aceptable para transmisión<br />
por cable o satélite, es todavía cuatro veces superior al ancho <strong>de</strong> banda disponible<br />
en un canal <strong>de</strong> radiodifusión terrestre (8 Mhz), <strong>de</strong> modo que las técnicas <strong>de</strong><br />
modulación digital por sí solas no son suficientes para reducir el ancho <strong>de</strong> banda <strong>de</strong><br />
la señal digital.<br />
En consecuencia, es necesario comprimir la señal <strong>de</strong> alguna forma para<br />
“empaquetarla” en los 8Mhz <strong>de</strong>l canal terrestre. Las técnicas empleadas se basan en<br />
eliminar la información redundante <strong>de</strong> la imagen, es <strong>de</strong>cir, aquellas porciones que se<br />
repiten en cuadros sucesivos, transmitiendo únicamente la información variable <strong>de</strong><br />
un cuadro a otro. En realidad, el proceso es más complejo y se emplean técnicas <strong>de</strong><br />
codificación tanto predictiva como estadística, pero la i<strong>de</strong>a básica es la expuesta<br />
anteriormente. En la TDT, esta compresión la especifica el formato <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o digital<br />
MPEG-2.<br />
En estas condiciones es posible reducir el caudal binario original a menos <strong>de</strong><br />
10 Mhz y, ahora sí, con esquemas <strong>de</strong> modulación digital a<strong>de</strong>cuados, reducir el ancho<br />
<strong>de</strong> banda requerido a valores tan bajos como 1.5 Mhz <strong>de</strong> manera que, en principio,<br />
será posible empaquetar cuatro canales <strong>de</strong> TV digital en el ancho <strong>de</strong> banda <strong>de</strong> un<br />
canal analógico <strong>de</strong> 8 Mhz.<br />
5.2. La compresión MPEG-2.<br />
Como ya hemos comentado, la televisión digital se basa en la norma DVB-T<br />
(<strong>Digital</strong> Vi<strong>de</strong>o Broadcasting Terrestial) que a su vez parte <strong>de</strong>l formato <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o<br />
digital MPEG-2, al que incorpora una serie <strong>de</strong> cabeceras y métodos para añadir<br />
información adicional.<br />
Para reducir el caudal binario requerido, la técnica <strong>de</strong> compresión MPEG-2 se<br />
basa en las siguientes propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la señal:<br />
• Redundancia temporal: Un punto <strong>de</strong> la imagen suele repetirse en la<br />
imagen siguiente, por lo que se emplea la técnica <strong>de</strong> codificación DCPM con<br />
predicción inter-trama con técnica <strong>de</strong> compensación <strong>de</strong> movimiento. Con<br />
esta técnica se envían vectores <strong>de</strong> movimiento <strong>de</strong> macrobloques, <strong>de</strong> forma<br />
que si un macrobloque no cambia respecto la trama <strong>de</strong> referencia, se indica<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
que no hay cambio, si cambia <strong>de</strong> posición se envía el vector <strong>de</strong> posición, y si<br />
cambia entero se envía una nueva trama <strong>de</strong> referencia.<br />
Ilustración <strong>de</strong> la redundancia temporal<br />
• Redundancia espacial: Se basa en que varios puntos adyacentes suelen<br />
ser muy parecidos. Por tanto, se pue<strong>de</strong> reducir el número <strong>de</strong> bits a transmitir<br />
realizando una transformación <strong>de</strong> dominio y aplicando al resultado una<br />
cuantificación.<br />
Ilustración <strong>de</strong> la redundancia espacial<br />
• Redundancia estadística: Existen grupos <strong>de</strong> bits que se repiten<br />
continuamente, por lo que se pue<strong>de</strong> reducir la tasa <strong>de</strong> transmisión con<br />
códigos <strong>de</strong> longitud <strong>de</strong> segmento y códigos <strong>de</strong> longitud variable, asignando a<br />
los códigos más cortos los símbolos más frecuentes. Para realizar esta<br />
codificación se utilizan los códigos Huffman.<br />
En cuanto a los algoritmos concretos <strong>de</strong> compresión <strong>de</strong> imagen, únicamente<br />
<strong>de</strong>stacar que la codificación MPEG-2 es un híbrido <strong>de</strong> predicción compensada <strong>de</strong>l<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
movimiento y DCT (Discrete Cosine Transform). A continuación se presenta un<br />
brevísimo esquema-resumen con las etapas <strong>de</strong> su funcionamiento:<br />
1. Pre-procesado: Limpiado previo <strong>de</strong> imágenes y preparación <strong>de</strong> las muestras<br />
<strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o para una compresión eficiente.<br />
2. Compresión Temporal “inter-frames” (entre tramas): Comprime los datos <strong>de</strong><br />
más <strong>de</strong> un trama.<br />
3. Compresión Espacial “intra-frames” (<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> tramas): Comprime los datos<br />
<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una trama (o campo). Es similar al JPEG.<br />
4. Control <strong>de</strong> Tasa: Los procesos <strong>de</strong> compresión se ajustan en el sistema <strong>de</strong><br />
control <strong>de</strong> tasa para mantener la tasa binaria constante y la calidad casi<br />
constante.<br />
En MPEG-2, la señal <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o es codificada mediante multiresolución,<br />
permitiéndose hasta cuatro niveles en la calidad <strong>de</strong> la señal, que son:<br />
• Nivel Bajo: 352 pixels*288 líneas.<br />
• Nivel Principal: 720 pixels*576 líneas.<br />
• Nivel Alto 1440: 1440 pixels* 1152 líneas.<br />
• Nivel Alto: 1920 pixels*1152 líneas.<br />
Según lo expuesto hasta ahora, MPEG-2 es en realidad una especificación <strong>de</strong> la<br />
sintaxis y semántica <strong>de</strong> compresión <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> televisión que no especifica cómo<br />
<strong>de</strong>be ser codificada, sino los requisitos que <strong>de</strong>be cumplir para su correcta<br />
<strong>de</strong>codificación. Es <strong>de</strong>cir, especifica la gramática con que se <strong>de</strong>be generar la señal,<br />
pero <strong>de</strong>ja abierto el camino para el diseño <strong>de</strong> los codificadores y <strong>de</strong>codificadores. De<br />
hecho, el estándar MPEG-2 ha sido adoptado mundialmente para vi<strong>de</strong>o, pero no<br />
para el audio. En tanto que el sistema DVB, originado en Europa, emplea el<br />
estándar <strong>de</strong> audio MPEG-2, el sistema ATSC emplea un sistema <strong>de</strong> compresión<br />
totalmente diferente e incompatible con el primero, el Dolby AC-3.<br />
Por tanto, el audio también se comprime. Se divi<strong>de</strong> la banda <strong>de</strong> audio en<br />
otras 32 bandas, y se les aplica un mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> respuesta <strong>de</strong>l oído humano. En<br />
concreto, la señal <strong>de</strong> audio se muestrea con una frecuencia <strong>de</strong> 48 Khz <strong>de</strong> la que se<br />
envían 32 bits/muestra, <strong>de</strong> las cuales 20 son el resultado <strong>de</strong> codificar el audio, y los<br />
12 restantes correspon<strong>de</strong>n a funciones adicionales.<br />
Por último, estas señales se multiplexan y serializan en una única salida, la<br />
SDI (Serial <strong>Digital</strong> Interface), especificada por la norma ITU R-601, adoptada como<br />
estándar para la producción <strong>de</strong> señales digitales <strong>de</strong> vi<strong>de</strong>o en 1982.<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
5.3. El Sistema <strong>de</strong> Transporte: entramado, multiplexación e<br />
información <strong>de</strong>l sistema MPEG-2.<br />
En el conjunto <strong>de</strong> estándares <strong>de</strong> TV digital DVB se especifican los<br />
fundamentos <strong>de</strong> los sistemas para diferentes medios <strong>de</strong> transmisión: satélite (DVB-<br />
S), cable (DVB-C), difusión terrestre (DVB-T), e incluso para emisiones <strong>de</strong>stinadas a<br />
dispositivos móviles (DVB-H). Cada estándar <strong>de</strong>fine los esquemas <strong>de</strong> codificación <strong>de</strong><br />
canal y <strong>de</strong> modulación para el medio <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong> que se trate, pero en todos<br />
los casos la codificación <strong>de</strong> fuente es una adaptación <strong>de</strong>l estándar MPEG-2.<br />
Tipos <strong>de</strong> difusión <strong>de</strong> TV <strong>Digital</strong><br />
Más concretamente, la señal <strong>de</strong> entrada y salida especificada para todos los<br />
sistemas es la <strong>de</strong>nominada “MPEG-2 Transport Stream” (TS) o “Flujo <strong>de</strong> transporte<br />
MPEG-2".<br />
En este apartado se <strong>de</strong>scribe la estructura <strong>de</strong>l citado flujo <strong>de</strong> transporte (TS),<br />
según está <strong>de</strong>finido en el estándar ISO/IEC 13818-1. Para su empleo en DVB, dicha<br />
estructura <strong>de</strong>be complementarse con la <strong>de</strong>nominada: “Información <strong>de</strong>l Servicio<br />
(SI)”, que está especificada por DVB en la norma ETS 300 468.<br />
Aunque no tiene aplicación para DVB, también se hace referencia al<br />
<strong>de</strong>nominado “MPEG-2 Program Stream” o “Flujo <strong>de</strong> programa MPEG-2" por estar<br />
muy relacionado con el anterior. Este tipo <strong>de</strong> flujo <strong>de</strong> señal se emplea para<br />
almacenamiento y recuperación <strong>de</strong> información digital en entornos libres <strong>de</strong> errores.<br />
A diferencia <strong>de</strong>l anterior, que multiplexa varios programas, éste sólo pue<strong>de</strong><br />
acomodar un programa.<br />
A continuación se muestra un esquema ilustrativo don<strong>de</strong> se resume la<br />
secuencia <strong>de</strong> operaciones necesarias para formar los flujos <strong>de</strong> programa y<br />
transporte:<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Formación <strong>de</strong> los Flujos <strong>de</strong> Programa y Transporte MPEG-2<br />
Dicha secuencia <strong>de</strong> operaciones pue<strong>de</strong> dividirse en dos gran<strong>de</strong>s bloques,<br />
<strong>de</strong>nominados “Capa <strong>de</strong> Compresión” y “Capa <strong>de</strong> Sistema”:<br />
• En la “Capa <strong>de</strong> Compresión” se realizan las operaciones propiamente dichas<br />
<strong>de</strong> codificación MPEG, recurriendo a los procedimientos generales <strong>de</strong><br />
compresión <strong>de</strong> audio y vi<strong>de</strong>o comentados en el apartado anterior.<br />
• En la “Capa <strong>de</strong> Sistema” se realizan las operaciones que conducen a la<br />
obtención <strong>de</strong> los flujos <strong>de</strong> señal MPEG-2, consistentes en la organización en<br />
“paquetes”, <strong>de</strong> los datos comprimidos y el posterior multiplexado <strong>de</strong> todas las<br />
señales asociadas al programa (ví<strong>de</strong>o, audio, datos, etc.).<br />
La terminología empleada es la siguiente:<br />
• “Program” o “Programa”: representa un servicio o canal simple <strong>de</strong><br />
radiodifusión.<br />
• “Elementary Stream” (ES) o “Flujo Elemental”: es el nombre dado a cada<br />
componente simple <strong>de</strong> un “Programa” <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> que se haya codificado<br />
digitalmente y comprimido según MPEG. Así, un programa ya comprimido <strong>de</strong> TV<br />
se compone <strong>de</strong> varios “Elementary Streams”, uno para el ví<strong>de</strong>o, varios para<br />
sonido estéreo en diferentes idiomas, otro para el teletexto, etc.<br />
• “Packetised Elementary Stream” (PES): cada “Elementary Stream” se<br />
estructura en paquetes, dando lugar a un flujo que se <strong>de</strong>nomina “Packetised<br />
Elementary Stream” (PES). Las cabeceras <strong>de</strong> estos flujos contienen información<br />
sobre las señales que se han comprimido, un indicador <strong>de</strong> flujo, una marca <strong>de</strong><br />
tiempo <strong>de</strong> presentación y una marca <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong> <strong>de</strong>codificación para permitir<br />
la sincronización <strong>de</strong> los distintos PES.<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
El conjunto <strong>de</strong> PES <strong>de</strong> un canal <strong>de</strong> televisión, compuesto por un flujo <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o,<br />
uno <strong>de</strong> datos, y hasta 6 flujos <strong>de</strong> audio, se multiplexa formando un Flujo <strong>de</strong><br />
Programa (Program Stream, PS).<br />
Después <strong>de</strong> formar los Flujos <strong>de</strong> Programa, éstos se multiplexan a su vez en<br />
un Flujo <strong>de</strong> Transporte (Transport Stream, TS), que es la ca<strong>de</strong>na binaria que<br />
recibirá un receptor <strong>de</strong> TV digital.<br />
Esquema <strong>de</strong> la formación <strong>de</strong>l Flujo <strong>de</strong> Transporte<br />
Este tipo <strong>de</strong> multiplexación está orientado a la transmisión en ambientes<br />
ruidosos y, por tanto, trata <strong>de</strong> minimizar el efecto que tiene la pérdida <strong>de</strong> un<br />
paquete. Cada paquete <strong>de</strong> transporte tiene una cabecera con un i<strong>de</strong>ntificador <strong>de</strong><br />
paquete (Packet I<strong>de</strong>ntifier, PID) para i<strong>de</strong>ntificar el PS al que pertenece, un indicador<br />
<strong>de</strong> cifrado y un contador secuencial para <strong>de</strong>tectar pérdidas <strong>de</strong> paquetes.<br />
Gran parte <strong>de</strong> la funcionalidad <strong>de</strong> la TDT viene dada por la información <strong>de</strong><br />
sistema. Esta información se almacena en tablas que se transmiten en los Flujos <strong>de</strong><br />
Transporte. Algunas <strong>de</strong> estas tablas son:<br />
• Tabla <strong>de</strong> Asociación <strong>de</strong> Programas (Program Association Table, PAT):<br />
Es la más importante, ya que contiene la información para <strong>de</strong>codificar el flujo<br />
<strong>de</strong> transporte y una lista con los programas que forman el flujo <strong>de</strong><br />
transporte.<br />
• Tabla <strong>de</strong>l Mapa <strong>de</strong> Programa (Program Map Table, PMT): se utiliza<br />
junto con la tabla anterior para localizar los elementos <strong>de</strong> cada programa<br />
conducidos en el flujo <strong>de</strong> transporte.<br />
• Tabla <strong>de</strong> Información <strong>de</strong> Red (Network Information Table, NIT): Es<br />
opcional en MPEG-2, pero obligatoria según DVB, y contiene información<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
sobre la red física que transporta el flujo <strong>de</strong> transporte, como frecuencias <strong>de</strong>l<br />
canal, características <strong>de</strong> la modulación…<br />
• Tabla <strong>de</strong> Acceso Condicional (Condicional Access Table, CAT): permite<br />
al proveedor <strong>de</strong>l servicio asociar mensajes para la gestión <strong>de</strong> un programa<br />
particular, por ejemplo, para permitir la reproducción <strong>de</strong> un programa<br />
particular en un <strong>de</strong>codificador específico o en un grupo <strong>de</strong> <strong>de</strong>codificadores.<br />
También pue<strong>de</strong> utilizarse para transmitir la información necesaria para<br />
<strong>de</strong>sencriptar señales.<br />
• Tabla <strong>de</strong> Información <strong>de</strong> Eventos (Event Information Table, EIT):<br />
Sirve para informar <strong>de</strong> los eventos actuales y futuros. Existe una subtabla<br />
EIT para cada servicio.<br />
• Tabla <strong>de</strong> Estado en Curso (Running Status Table, RST): Sirve para<br />
conocer el estado <strong>de</strong> un evento (por ejemplo, si está en emisión). Sólo se<br />
envía cuando un evento cambia <strong>de</strong> estado. Cuando se transmite una tabla<br />
para un evento <strong>de</strong>terminado, ésta invalida el estado <strong>de</strong>l evento actual<br />
transmitido anteriormente por la EIT. Se preten<strong>de</strong> que el <strong>de</strong>codificador sea<br />
capaz <strong>de</strong> conmutarse cuando el evento escogido comience.<br />
• Tabla <strong>de</strong> Fecha y Hora (Time and Date Table, TDT): La primera<br />
transmite el Tiempo Universal Coordinado actual codificado como Fecha<br />
Juliana Modificada (MJD). Se utiliza para sincronizar el reloj interno <strong>de</strong>l<br />
<strong>de</strong>codificador, y <strong>de</strong>be transmitirse cada 30 segundos. La segunda es opcional<br />
y transmite la MJD con la diferencia <strong>de</strong> la hora local.<br />
Conviene resaltar dos características notables <strong>de</strong> los múltiplex MPEG-2:<br />
• No existen protecciones contra errores <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l múltiplex. Las citadas<br />
protecciones y la subsiguiente modulación <strong>de</strong> los flujos MPEG son objeto <strong>de</strong><br />
bloques <strong>de</strong> procesado posteriores, que son función <strong>de</strong>l medio <strong>de</strong> transmisión<br />
elegido.<br />
• No hay especificación física o eléctrica para los múltiplex MPEG. El diseñador<br />
pue<strong>de</strong> elegir los niveles <strong>de</strong> señal y tipo <strong>de</strong> conector que mejor se adapte a su<br />
aplicación.<br />
5.4. Codificación <strong>de</strong> canal, Entrelazado y Modulación<br />
5.4.1. Introducción<br />
DVB-T recoge tanto el proceso <strong>de</strong> codificación <strong>de</strong> canal como la modulación<br />
<strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> entrada normalizada MPEG-2 Transport Stream (TS).<br />
En Europa se ha escogido como sistema <strong>de</strong> transmisión COFDM (Co<strong>de</strong>d<br />
Orthogonal Frequency Division Multiplexing), que combina una modulación <strong>de</strong> varias<br />
portadoras con una codificación enca<strong>de</strong>nada para corrección <strong>de</strong> errores. Esta<br />
especificación proporciona gran flexibilidad puesto que permite, por una parte, el<br />
intercambio <strong>de</strong> alcance y ancho <strong>de</strong> banda y, por otra, un uso eficiente <strong>de</strong>l espectro.<br />
Las especificaciones DVB-T aportan gran flexibilidad y permiten la<br />
configuración <strong>de</strong> varios parámetros:<br />
- 2 modos <strong>de</strong> transmisión: 2k (1705 portadoras), 8K(6817 portadoras)<br />
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- 3 esquemas <strong>de</strong> modulación: QPSK, 16-QAM, 64-QAM<br />
- 5 relaciones <strong>de</strong> codificación interna contra errores: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8<br />
- 4 longitu<strong>de</strong>s para el intervalo <strong>de</strong> guarda: 1/4, 1/8, 1/16, 1/32<br />
- Modulación jerárquica y no jerárquica<br />
Esquema completo <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> la señal TDT<br />
Como se pue<strong>de</strong> ver en el esquema, existen 2 flujos <strong>de</strong> transporte. Uno <strong>de</strong><br />
alta prioridad (HP) y otro <strong>de</strong> baja prioridad (LP). EL flujo <strong>de</strong> alta prioridad es <strong>de</strong> baja<br />
velocidad y por lo tanto <strong>de</strong> menor calidad, y se modula con QPSK que es muy<br />
robusto frente al ruido. El flujo LP es un flujo que complementa a HP para alcanzar<br />
así una mejor calidad. La señal combinada tendrá una constelación <strong>de</strong> 64-QAM. En<br />
la zona don<strong>de</strong> exista una buena SNR, la imagen recuperada será <strong>de</strong> alta calidad,<br />
mientras que si la SNR no es muy buena, la imagen recuperada será la que<br />
proporciona el flujo HP.<br />
5.4.2. Codificación <strong>de</strong> canal<br />
La finalidad <strong>de</strong> la codificación <strong>de</strong> canal es la <strong>de</strong>tección y corrección <strong>de</strong> errores<br />
producidos en el canal <strong>de</strong> comunicación o en medios <strong>de</strong> grabación, como<br />
consecuencia <strong>de</strong>l ruido y distorsión introducidos, tanto por el medio <strong>de</strong> propagación,<br />
como por las no linealida<strong>de</strong>s en el propio sistema <strong>de</strong> transmisión; para ello<br />
introduce cierta redundancia que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> las características concretas <strong>de</strong>l canal.<br />
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Esquema <strong>de</strong> la codificación <strong>de</strong> canal<br />
Del primer bloque nos llegan paquetes MPEG-2 los cuales tienen 188 bytes y<br />
el primer byte <strong>de</strong> sincronismo es 0x47(01000111).<br />
Adaptación y Dispersión <strong>de</strong> energía<br />
De forma que se eviten largas series <strong>de</strong> 1’s y 0’s, la señal <strong>de</strong> entrada <strong>de</strong>berá<br />
hacerse cuasi-aleatoria. Esto se consigue a través <strong>de</strong> una secuencia PN (Técnicas <strong>de</strong><br />
espectro ensanchado). La secuencia PN se obtiene usando el polinomio generador:<br />
x 15 +x 14 +1. La secuencia pseudoaleatoria que sirve tanto para <strong>de</strong>sor<strong>de</strong>nar como<br />
or<strong>de</strong>nar es ‘100101010000000’, la cual se iniciará al comienzo <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> 8<br />
paquetes <strong>de</strong> transporte. Los bytes <strong>de</strong> sincronización no se verán afectados por este<br />
proceso.<br />
Codificación Externa (Reed -Solomon) y Entrelazado Externo<br />
Para permitir la corrección <strong>de</strong> errores FEC se introducirá cierta redundancia a<br />
la estructura <strong>de</strong> los paquetes <strong>de</strong> transporte. La ‘codificación externa’ que se usa<br />
para hacer posible esto es la <strong>de</strong>l tipo Reed-Solomon RS (204,188, t=8) que es una<br />
versión modificada <strong>de</strong> la versión original RS (255, 239, t=8). Esta modificación se<br />
obtiene al añadir 51 bytes nulos <strong>de</strong>lante <strong>de</strong> 188 bytes <strong>de</strong> información, con lo que<br />
obtenemos 239. Si añadimos 16 bytes <strong>de</strong> paridad tendremos un total <strong>de</strong> 255 bytes.<br />
Finalmente se eliminan esos bytes nulos y se obtiene RS (204, 188, t=8). Esta<br />
codificación pue<strong>de</strong> corregir hasta un total <strong>de</strong> 8 bytes erróneos.<br />
El entrelazador externo altera el or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> los paquetes <strong>de</strong> transporte<br />
haciendo así que los errores a ráfagas introducidos por el canal no afecten tanto a la<br />
transmisión, ya que cuando estos paquetes se or<strong>de</strong>nen en la recepción, los errores<br />
se habrán distribuido, lo que favorecerá a la corrección <strong>de</strong> errores que pue<strong>de</strong><br />
proporcionar la codificación Reed-Solomon.<br />
Codificación Interna (Convolucional mediante Viterbi)<br />
Los datos se volverán a codificar y entrelazar nuevamente. La codificación<br />
interna será <strong>de</strong>l tipo convolucional al que posteriormente se le aplica un proceso <strong>de</strong><br />
perforado.<br />
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Este codificador convolucional lo que hace es distribuir los datos en dos flujos<br />
(X, Y) que son combinaciones en módulo dos <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> origen y la misma señal<br />
pero <strong>de</strong>splazada en tiempo por unos registros <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento. Los polinomios<br />
generadores son X=G =171(octal) y Y=G =133(octal).<br />
1 2<br />
Para no limitar tanto la capacidad <strong>de</strong>l canal, el proceso <strong>de</strong> perforado permite<br />
seleccionar solo algunos datos <strong>de</strong> las salidas X e Y, los cuales se convertirán<br />
posteriormente en una secuencia.<br />
5.4.3. Entrelazado Interno<br />
El entrelazador interno se compondrá <strong>de</strong> dos procesos. El primero se basa en<br />
el entrelazado relativo al bit. El segundo es el entrelazado orientado al símbolo.<br />
A continuación nos fijaremos en el modo jerárquico <strong>de</strong> la modulación ya que<br />
es el que <strong>de</strong>multiplexa los dos flujos <strong>de</strong> transporte, el <strong>de</strong> alta y baja prioridad.<br />
Entrelazado <strong>de</strong> bits.<br />
Sólo se realiza por bloques y actúa sobre los datos útiles. El tamaño <strong>de</strong> estos<br />
bloques es <strong>de</strong> 126 bits para todos los entrelazadores, aunque la secuencia <strong>de</strong><br />
entrelazado es diferente <strong>de</strong> unos a otros. Este proceso se repite un número exacto<br />
<strong>de</strong> veces por cada símbolo OFDM tanto si se utiliza 2k o 8k como estándar.<br />
Entrelazado <strong>de</strong> símbolos<br />
Distribuye los datos entre las 1512 portadoras que usa OFDM en su modo 2k<br />
o las 6048 portadoras <strong>de</strong>l modo 8k.<br />
En el modo 2k las palabras se agrupan en 12 conjuntos <strong>de</strong> 126 palabras, lo<br />
que hace que 12x126=1512 portadoras y en el modo 8k 48 conjuntos <strong>de</strong> 126<br />
palabras, lo que hace que 48x126=6048 portadoras.<br />
‘Mapeado’ <strong>de</strong> los símbolos<br />
Los datos que llegan al mapeador se distribuyen en dos flujos dividiendo los<br />
símbolos en dos. La primera mitad <strong>de</strong> cada símbolo irá por un flujo y la segunda<br />
mitad por el otro.<br />
5.4.4. Modulación OFDM<br />
OFDM distribuye el flujo binario en un gran número <strong>de</strong> portadoras <strong>de</strong> forma<br />
que cada una maneje una cantidad <strong>de</strong> datos reducida con respecto al flujo total.<br />
La duración ‘T U ’ <strong>de</strong> los símbolos aumenta con respecto a la modulación con<br />
una sola portadora, haciendo <strong>de</strong> esta manera una señal mucho más robusta frente a<br />
interferencias por ecos, ya que el retardo <strong>de</strong> éstos es relativamente corto frente a la<br />
duración ‘T U ’.<br />
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Propagación por trayectos múltiples.<br />
La separación en frecuencia <strong>de</strong> las portadoras será el inverso <strong>de</strong> la duración<br />
‘T U ’ <strong>de</strong> los símbolos, con lo que la posición <strong>de</strong> la portadoras en el espectro coinci<strong>de</strong><br />
con los nulos <strong>de</strong> las portadoras adyacentes. Esto es una condición <strong>de</strong> ortogonalidad<br />
y <strong>de</strong> esta manera se consiguen condiciones <strong>de</strong> mínima interferencia intersímbolos<br />
(ISI).<br />
Ortogonalidad <strong>de</strong> las portadoras OFDM<br />
Para hacer todavía más robusta esta señal se aña<strong>de</strong> un ‘tiempo <strong>de</strong> guarda’ a la<br />
duración ‘T U ’. Con lo que nos queda un ‘tiempo <strong>de</strong> símbolo <strong>de</strong>’ T S = TU + Δ. Con<br />
esto se espacia cada símbolo entre si y se consigue eliminar la interferencia entre<br />
símbolos.<br />
El intervalo <strong>de</strong> guarda es una continuación cíclica <strong>de</strong>l la parte útil <strong>de</strong>l símbolo,<br />
el cual se inserta <strong>de</strong>lante <strong>de</strong> él. Si la señal se recibe por dos caminos distintos con<br />
un retardo entre ellos, siempre que este retardo no supere a Δ, coincidirá en las dos<br />
señales recibidas la información contenida <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l tiempo T U.<br />
Los receptores ignoran la señal recibida durante el tiempo <strong>de</strong> guarda <strong>de</strong> la<br />
señal principal, con lo que no habrá interferencia intersímbolo. Es por esto que<br />
OFDM permite operar en “Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Frecuencia Única” (Single Frequency Network,<br />
SFN). Es <strong>de</strong>cir, que se podrá recibir correctamente la señal cuando se emiten los<br />
mismos programas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> distintos emisores que emiten a la misma frecuencia. Sin<br />
embargo la inclusión en la señal <strong>de</strong> este tiempo hace que el canal sufra una pérdida<br />
<strong>de</strong> capacidad en la transmisión.<br />
Por tanto, la clave para la tolerancia multitrayecto resi<strong>de</strong> en que se reduce <strong>de</strong><br />
forma significativa la velocidad <strong>de</strong> símbolo, teniendo tiempos <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong><br />
símbolo <strong>de</strong>l or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> cientos <strong>de</strong> microsegundos. A<strong>de</strong>más, a mayor número <strong>de</strong><br />
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portadoras, mayor es la duración <strong>de</strong>l símbolo y por tanto más robusto es el sistema<br />
al multitrayecto, es por ello que se <strong>de</strong>finen los modos <strong>de</strong> transmisión: 2k (1705<br />
portadoras) para terrenos poco acci<strong>de</strong>ntados y 8K (6817 portadoras) para terrenos<br />
más acci<strong>de</strong>ntados.<br />
Efecto <strong>de</strong>l intervalo <strong>de</strong> guarda<br />
Obviamente, este tiempo <strong>de</strong>berá ser mayor para largas distancias entre<br />
transmisores. Para ello, el tiempo <strong>de</strong> guarda Δ se mi<strong>de</strong> en su relación con T U , siendo<br />
posibles valores: 1/4, 1/8, 1/16 y 1/32.<br />
A continuación se presenta una tabla-resumen con los tiempos <strong>de</strong> símbolo<br />
correspondientes a cada asignación <strong>de</strong> Δ, en cada modo <strong>de</strong> transmisión:<br />
Se pue<strong>de</strong> comprobar que la distancia máxima posible entre transmisores para una<br />
red SFN es <strong>de</strong> 67.200 metros (3*10 8 m/s·224 μs).<br />
Para las re<strong>de</strong>s SFN, es obvio que el retraso entre señales no pue<strong>de</strong> ser mayor que el<br />
intervalo <strong>de</strong> guarda. Como veremos más a<strong>de</strong>lante, una solución a este problema<br />
será la sincronización entre transmisores.<br />
Capacidad <strong>de</strong>l canal<br />
El modo 2k tiene un total <strong>de</strong> 1705 portadoras totales pero sólo son 1512 las<br />
que provienen <strong>de</strong>l ‘mapeado’ <strong>de</strong> los símbolos. Para el modo 8k ocurre <strong>de</strong> la misma<br />
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manera, <strong>de</strong> forma que tiene un total <strong>de</strong> 6817 portadoras <strong>de</strong> las cuales 6048<br />
provienen <strong>de</strong>l ‘mapeado’ <strong>de</strong> los símbolos.<br />
Denominamos F T al flujo binario total transportado por las portadoras que<br />
provienen <strong>de</strong>l ‘mapeado’ <strong>de</strong> símbolos o útiles para datos.<br />
F<br />
T<br />
= f ⋅ν<br />
⋅ L( bits / s)<br />
s<br />
Siendo f s la frecuencia <strong>de</strong> los símbolos (1/T S ), v es el número <strong>de</strong> bits por<br />
portadora (según la modulación que usemos este valor cambia) y L es el número <strong>de</strong><br />
portadoras activas para datos.<br />
Se <strong>de</strong>nomina F U a la capacidad <strong>de</strong>l canal o al flujo binario útil. Se obtendrá el<br />
valor <strong>de</strong> F U al quitar la redundancia que aña<strong>de</strong> la codificación interna y la<br />
codificación externa basada en Reed-Solomon. Por lo tanto F nos queda como.<br />
U<br />
F<br />
U<br />
= F ⋅ r ⋅188/<br />
204( bits / s)<br />
T<br />
Siendo r la relación <strong>de</strong>l codificador interno y 188/204 la relación <strong>de</strong>l<br />
codificador externo (RS(204,188,t=8)).<br />
Portadoras Piloto y Estructuración en Tramas <strong>de</strong> la señal OFDM.<br />
Un símbolo OFDM está compuesto por un conjunto <strong>de</strong> K elementos o celdas.<br />
K=1705 para el modo 2k y K=6817 en el modo 8k.<br />
Como se ve, K coinci<strong>de</strong> con el número <strong>de</strong> portadoras totales. Pero sólo 1512 son<br />
portadoras <strong>de</strong> datos útiles en el modo 2k y 6048 portadoras con datos útiles para el<br />
modo 8k. Por esta razón se transmiten otras portadoras con las siguientes<br />
funciones.<br />
- Portadoras Piloto Continuas: para sincronización <strong>de</strong>l receptor en fase y<br />
frecuencia.<br />
- Portadoras Piloto Dispersas: para la regeneración <strong>de</strong>l canal en amplitud y<br />
fase en el receptor.<br />
- Portadoras TPS: llevan la información <strong>de</strong>l modo en el que se transmite.<br />
Señales <strong>de</strong> Referencia<br />
Las Portadoras Piloto Continuas y Dispersas se modulan con cierta<br />
‘información <strong>de</strong> referencia’. La portadora Piloto Continua coinci<strong>de</strong> con una portadora<br />
Dispersa cada 4 símbolos, y la información transmitida por ambos tipos <strong>de</strong><br />
portadoras se <strong>de</strong>riva <strong>de</strong> una secuencia pseudoaleatoria que se genera con el<br />
polinomio: x 11 +x 2 +1<br />
La secuencia pseudoaleatoria se inicializa <strong>de</strong> tal forma que el primer bit <strong>de</strong><br />
salida coinci<strong>de</strong> con la primera portadora activa.<br />
Portadoras piloto continuas<br />
Se distribuyen a lo largo <strong>de</strong>l espectro <strong>de</strong> manera pseudo-aleatoria. El índice k para<br />
los 45 pilotos continuos <strong>de</strong>l modo 2k es: 0, 48, 54, 87, 141, 156, 192, 201, 255,<br />
279, 282, 333, 432, 450, 483, 525, 531, 618, 636, 714,759, 765, 780, 804, 873,<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
888, 918, 939, 942, 969, 984, 1050, 1101 1107, 1110, 1137, 1140,1146, 1206,<br />
1269, 1323, 1377, 1491, 1683 y 1704.<br />
Para el modo 8k, esta distribución pseudo-aleatoria se repite cuatro veces, por lo<br />
que añadiendo 1704 a los índices anteriores se obtiene el segundo conjunto.<br />
Añadiendo 3408 y 5112 se obtienen los índices para el tercero y cuarto conjuntos<br />
respectivamente hasta el piloto final que es k = 6816.<br />
Las dos portadoras externas son pilotos continuos en ambos modos (k = 0, 1704) y<br />
(k=0, 6816).<br />
Hay un número impar <strong>de</strong> portadoras, por lo tanto hay una en el centro. La<br />
portadora central en el modo 2k es k = 852 y es una portadora <strong>de</strong> datos modulada<br />
QAM. La portadora central en el modo 8k es k = 3408 y es una portadora continua.<br />
Estos pilotos continuos tienen una fase <strong>de</strong> 0º ó 180º. La fase asignada a cada piloto<br />
se basa en una secuencia pseudo aleatoria que se inicializa con k= 0 para cada<br />
símbolo.<br />
Dependiendo <strong>de</strong>l intervalo <strong>de</strong> guarda seleccionado algunos pilotos no mantienen la<br />
continuidad <strong>de</strong> fase. La <strong>de</strong>nominación <strong>de</strong> continuos viene <strong>de</strong> que existen<br />
permanentemente, no <strong>de</strong> que mantengan fase continua.<br />
La amplitud asignada a los pilotos es mayor que la amplitud media <strong>de</strong> las<br />
portadoras <strong>de</strong> datos en un factor 4/3, es <strong>de</strong>cir: 20 log 4/3 = 2,5 dB.<br />
Portadoras piloto dispersas<br />
La secuencia <strong>de</strong> presencia se repite cada cuatro símbolos. Empiezan con el<br />
primer símbolo <strong>de</strong> una trama (68 símbolos por trama) con el índice k=0 y se sitúan<br />
cada 12 portadoras, esto es, índices 0, 12, 24, 36, etc. A lo largo <strong>de</strong> los tres<br />
símbolos siguientes, los pilotos se <strong>de</strong>splazan tres índices hacia arriba, por lo que en<br />
el segundo símbolo ocupan los índices 3, 15, 27, etc., en el tercer símbolo los<br />
índices son 6, 18, 30, etc., y en el cuarto símbolo 9, 21, 33, etc.. Luego se repite la<br />
secuencia <strong>de</strong> cuatro símbolos.<br />
Su potencia también está reforzada en 2,5 dB.<br />
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Las Portadoras TPS ‘Transmission Parameter Signalling’<br />
Las portadoras TPS permiten señalizar los parámetros correspondientes al<br />
esquema <strong>de</strong> transmisión empleado:<br />
– Tipo <strong>de</strong> constelación incluyendo la información jerárquica.<br />
– Intervalo <strong>de</strong> guarda usado.<br />
– Relación <strong>de</strong> código FEC (1/2, 2/3, etc.)<br />
– Modo <strong>de</strong> transmisión (2k u 8k)<br />
– Número <strong>de</strong> trama en la super-trama (super-frame).<br />
Se distribuyen a lo largo <strong>de</strong>l espectro <strong>de</strong> manera pseudo-aleatoria. El índice k<br />
<strong>de</strong> las 17 portadoras TPS <strong>de</strong>l modo 2k es: 34, 50, 209, 346, 413, 569, 595, 688,<br />
790, 901, 1073, 1219, 1262, 1286, 1469, 1594 y 1687. Para el modo 8k, esta<br />
distribución pseudo-aleatoria se repite cuatro veces, por lo que añadiendo 1704 a<br />
los índices anteriores se obtiene el segundo conjunto. Añadiendo 3408 y 5112 se<br />
obtienen los índices para el tercero y cuarto conjuntos respectivamente hasta el<br />
piloto TPS final que es k = 6799.<br />
Las portadoras TPS tienen una secuencia <strong>de</strong> 68 símbolos, es <strong>de</strong>cir, una<br />
trama, y por tanto transportan 68 bits. Todas las portadoras <strong>de</strong> un mismo símbolo<br />
transportan el mismo bit <strong>de</strong> información.<br />
Estas portadoras se modulan en DBPSK (Differential Bi-Phase Shift Keying) y se<br />
transmiten con la misma potencia que el promedio <strong>de</strong> las portadoras <strong>de</strong> datos.<br />
Vista en la constelación <strong>de</strong> las portadoras Piloto y TPS<br />
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Vista conjunta <strong>de</strong> las portadoras en una señal DVB-T<br />
Estructura DVB-T Dominio <strong>de</strong>l tiempo<br />
Para organizar la señal transmitida la información se organiza en tramas.<br />
Cada trama dura T F , el cual consiste en 68 símbolos OFDM. T F = 68T S . Los símbolos<br />
OFDM se numeran <strong>de</strong>l 0 al 67, en total 68.<br />
A<strong>de</strong>más, existen estructuras <strong>de</strong> un nivel superior:<br />
– Super-trama (super-frame). Consiste en 4 tramas y contiene un número<br />
exacto <strong>de</strong> paquetes DVB <strong>de</strong> 204 bytes sea cual sea el modo <strong>de</strong> transmisión.<br />
– Mega-trama (mega-frame):<br />
• Consiste en 8 tramas (2 Super-tramas) para el modo 8k.<br />
Esto es: 8·68 = 544 símbolos.<br />
• Consiste en 32 tramas (8 Super-tramas) para el modo 2k.<br />
Esto es: 32·68 = 2176 símbolos.<br />
En una Mega-trama hay un número exacto <strong>de</strong> paquetes DVB (204 bytes) que<br />
es divisible por 8, que es la secuencia <strong>de</strong> inversión <strong>de</strong>l byte <strong>de</strong> sincronismo para<br />
inicialización <strong>de</strong>l embrollado, “randomización” (MIP: Megaframe Initialization<br />
Packet). Se usa en re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> frecuencia única, para sincronizar a los transmisores.<br />
El espectro <strong>de</strong> la señal DVB-T<br />
Consiste en 6817 Portadoras en el modo 8k y 1705 Portadoras en el modo 2k. Y a<br />
su vez, estas portadoras se divi<strong>de</strong>n en:<br />
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La modulación <strong>de</strong> estas portadoras pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong> tres tipos: QPSK (4-QAM),<br />
16-QAM o 64-QAM. Siendo el más común 64-QAM.<br />
Constelaciones para los diferentes tipos <strong>de</strong> modulación<br />
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Tabla con diferentes parámetros para cada tipo <strong>de</strong> modulación<br />
A<strong>de</strong>más, cada portadora se pue<strong>de</strong> modular en modo jerárquico, don<strong>de</strong> a un<br />
modulador se le pue<strong>de</strong>n aplicar simultáneamente dos flujos <strong>de</strong> transporte (TS)<br />
in<strong>de</strong>pendientes y aplicar mayor prioridad (robustez) a uno que al otro, o en modo<br />
no jerárquico.<br />
Los símbolos OFDM constituyen la unión <strong>de</strong> portadoras ortogonales<br />
equiespaciadas. Las amplitu<strong>de</strong>s y las fases <strong>de</strong> las portadoras <strong>de</strong> datos varían <strong>de</strong> un<br />
símbolo a otro según el proceso <strong>de</strong> mapeado. La siguiente ilustración muestra el<br />
espectro teórico para los modos 2k y 8k con un intervalo <strong>de</strong> guarda Δ = T U /4 en<br />
canales <strong>de</strong> 8MHz <strong>de</strong> ancho <strong>de</strong> banda.<br />
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Debido al intervalo <strong>de</strong> guarda, la duración T S <strong>de</strong>l símbolo es mayor que el<br />
inverso <strong>de</strong> la separación entre portadoras T U , por lo que el lóbulo principal <strong>de</strong>l<br />
espectro <strong>de</strong> cada portadora es más estrecho que el doble <strong>de</strong> la separación entre<br />
ellas, dando lugar así a que la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>l espectro no sea constante <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la<br />
anchura <strong>de</strong> banda nominal asignada a la transmisión, que es <strong>de</strong> 7,61 Mhz<br />
aproximadamente.<br />
La siguiente figura muestra el espectro real <strong>de</strong> una señal DVB-T<br />
comparándola con el espectro <strong>de</strong> un canal <strong>de</strong> televisión analógica:<br />
Comparación <strong>de</strong> los espectros <strong>de</strong> TV analógica y digital.<br />
Señal <strong>de</strong> Salida<br />
Finalmente la señal pasa por un convertidor digital analógico, que convierte<br />
la señal al canal <strong>de</strong> salida y posteriormente esta señal pasa por un amplificador <strong>de</strong><br />
potencia que es requerido para alcanzar el nivel <strong>de</strong> señal para la transmisión.<br />
El paso <strong>de</strong> la señal a través <strong>de</strong>l amplificador, el cual es un dispositivo que<br />
posee cierta distorsión <strong>de</strong> tipo no lineal, genera productos <strong>de</strong> intermodulación que<br />
provocan <strong>de</strong>gradaciones en la señal OFDM, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> una presencia in<strong>de</strong>seada <strong>de</strong><br />
parte <strong>de</strong> esos productos en ambos lados <strong>de</strong>l canal. Este último fenómeno se llama<br />
aparición <strong>de</strong> ‘hombreras (shoul<strong>de</strong>rs)’.<br />
El nivel <strong>de</strong> las hombreras <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá <strong>de</strong> la mayor o menor linealidad <strong>de</strong> los<br />
pasos amplificadores <strong>de</strong> potencia. Estas hombreras pue<strong>de</strong>n provocar perturbaciones<br />
en otros servicios (programas <strong>de</strong> TV analógico o TV digital) <strong>de</strong> los canales<br />
adyacentes al transmitido.<br />
Por tanto es importante limitar la influencia <strong>de</strong> estas hombreras en el canal<br />
adyacente que inva<strong>de</strong>n, siendo mayor la limitación para emisiones <strong>de</strong> TV digital.<br />
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Ruido <strong>de</strong> Fase <strong>de</strong> Osciladores Locales<br />
La modulación OFDM es muy sensible a la distorsión <strong>de</strong> fase. Este ruido<br />
pue<strong>de</strong> ser provocado por el Oscilador Local <strong>de</strong>l convertidor al canal <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> los<br />
transmisores (Up Converter). Por esta razón el parámetro <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong>l Oscilador<br />
Local <strong>de</strong>be cuidarse especialmente.<br />
A<strong>de</strong>más, la distorsión <strong>de</strong> fase pue<strong>de</strong> aparecer en los amplificadores <strong>de</strong> las<br />
antenas colectivas, por eso, la mayoría <strong>de</strong> las instalaciones <strong>de</strong> recepción <strong>de</strong><br />
televisión analógica <strong>de</strong>berán ser modificadas para po<strong>de</strong>r recibir la señal digital.<br />
Resumiendo, los parámetros principales <strong>de</strong> la señal COFDM son:<br />
• Canal <strong>de</strong> RF: 6 MHz; 7 MHz; u 8 MHz<br />
• Modo: 2 k u 8 k<br />
• Intervalo <strong>de</strong> guarda: 1/4; 1/8; 1/16 ó 1/32<br />
• Constelación: QPSK; 16-QAM ó 64-QAM<br />
• Desplazamiento (offset): α = 1; α = 2 ó α = 4<br />
• Jerarquía: 1 Transport Stream ó 2 TSs<br />
• FEC (co<strong>de</strong> rate): 1/2; 2/3; 3/4; 5/6 and 7/8<br />
• Consecuencias en la velocidad útil <strong>de</strong> flujo:<br />
– Modo no-jerárquico: Des<strong>de</strong> 3,732 Mb/s hasta 31,67 Mb/s<br />
– Modo jerárquico:<br />
• Baja prioridad, LP: <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 3,732 hasta 21,11 Mb/s<br />
• Alta prioridad, HP: <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 3,732 hasta 10,56 Mb/s<br />
Tasa Binaria <strong>de</strong> Transmisión<br />
La tasa binaria <strong>de</strong> transmisión resultante <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l tipo <strong>de</strong> modulación <strong>de</strong> las<br />
portadoras, <strong>de</strong> la relación <strong>de</strong> codificación interna contra errores y <strong>de</strong>l tamaño <strong>de</strong>l<br />
intervalo <strong>de</strong> guarda. A continuación <strong>de</strong> presentan una tabla y un gráfico<br />
comparativo con las tasas binarias posibles:<br />
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Tasas binarias netas <strong>de</strong> transmisión en el sistema DVB-T (Mbps)<br />
Tasas binarias netas <strong>de</strong> transmisión en el sistema DVB-T (Mbps)<br />
En España se utiliza la modulación 64-QAM con un código 2/3 y un intervalo <strong>de</strong><br />
guarda <strong>de</strong> ¼, por lo que la tasa binaria es <strong>de</strong> 19,91 Mbps.<br />
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6. ESTRUCTURA Y ELEMENTOS DE RED<br />
6.1. La red <strong>de</strong> distribución<br />
Para la distribución <strong>de</strong> la Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong> tenemos dos opciones<br />
que analizaremos a continuación.<br />
• Hacer una distribución <strong>de</strong> la señal COFDM. Utilizando esta opción, en la<br />
figura siguiente, el bloque correspondiente a “Transmisión MPEG-2” no<br />
existiría. El transporte <strong>de</strong> la señal COFDM en banda base se realizaría por<br />
medios <strong>de</strong> transmisión analógica como enlaces <strong>de</strong> microondas o incluso vía<br />
satélite.<br />
• Hacer la distribución <strong>de</strong> la señal MPEG-TS. Esta señal se pue<strong>de</strong> distribuir por<br />
sistemas <strong>de</strong> transmisión digitales convencionales como son las re<strong>de</strong>s PDH o<br />
SDH, o incluso enviando en el nivel físico especificado en el DVB-Professional<br />
Interface sobre fibra óptica directamente. También se podría distribuir MPEG-<br />
TS vía satélite, pero en este caso se necesitaría una función <strong>de</strong> remultiplexación<br />
para cambiar la información MPEG <strong>de</strong> sistema para indicar el<br />
cambio <strong>de</strong> medio.<br />
De las dos opciones, la más robusta es la distribución MPEG-TS y<br />
combinación <strong>de</strong> moduladores COFDM y emisores. Se pue<strong>de</strong>n utilizar aproximaciones<br />
híbridas, es <strong>de</strong>cir, distribución <strong>de</strong> la señal MPEG-TS hasta un punto don<strong>de</strong> se realiza<br />
la modulación COFDM y se distribuye ésta a re-emisores locales.<br />
6.2. Equipos <strong>de</strong> abonado<br />
Distribución <strong>de</strong> la TDT<br />
Para recibir la TDT es necesario que los usuarios dispongan <strong>de</strong> un<br />
<strong>de</strong>codificador o Set Top Box (STB) para adaptar las señales entre el dominio digital<br />
y el televisor analógico o bien un Televisor <strong>Digital</strong> Integrado, iDTV, que incluye el<br />
STB en el mismo televisor. Estos dispositivos se sitúan al final <strong>de</strong>l medio <strong>de</strong><br />
transporte y ejecutan las <strong>de</strong>codificaciones y aplicaciones <strong>de</strong> sistema necesarias.<br />
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Asimismo, también existen tarjetas <strong>de</strong>codificadoras para PC con conexiones USB y<br />
PCMCIA.<br />
En cuanto a los dispositivos comercializados en la actualidad, algunos poseen<br />
incluso un disco duro interno, para permitir la grabación o incluso la sintonización<br />
simultánea <strong>de</strong> 2 o más canales.<br />
EL 80% <strong>de</strong> los hogares emplean recepción colectiva en la TV analógica y en<br />
un gran número <strong>de</strong> casos requieren una adaptación <strong>de</strong> la instalación <strong>de</strong> cabecera y<br />
<strong>de</strong> la red <strong>de</strong> distribución.<br />
Los equipos <strong>de</strong> abonado soportan aplicaciones programadas que<br />
proporcionan los servicios finales. Estas aplicaciones se <strong>de</strong>sarrollan sobre<br />
plataformas <strong>de</strong> programación que inicialmente fueron propietarias <strong>de</strong> cada<br />
fabricante. En la actualidad se ha <strong>de</strong>finido una especificación, la <strong>de</strong>nominada<br />
Multimedia Home Platform (MHP), basada en Java que proporciona las interfaces <strong>de</strong><br />
programación <strong>de</strong> aplicaciones (API) necesarias para que se puedan <strong>de</strong>sarrollar<br />
aplicaciones compatibles entre equipos <strong>de</strong> diversos fabricantes. Por tanto, para que<br />
un equipo receptor sea capaz <strong>de</strong> acce<strong>de</strong>r a los servicios interactivos que ofrece la<br />
TDT, es necesario que utilice la tecnología MHP.<br />
Cada operador podrá <strong>de</strong>sarrollar las aplicaciones que proporcionen los<br />
servicios <strong>de</strong>seados a sus clientes, y éstas se instalarán en el receptor TDT para dar<br />
acceso a dichos servicios. Una <strong>de</strong> estas aplicaciones es la EPG (Electronic Program<br />
Gui<strong>de</strong>), o guía <strong>de</strong> programación electrónica, que interpretará la información sobre<br />
programas <strong>de</strong> las emisoras y se la mostrará al usuario, dando la posibilidad (según<br />
la complejidad <strong>de</strong>l receptor) <strong>de</strong> programar la grabación <strong>de</strong> programas, ver la<br />
<strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> los mismos, etc.<br />
A<strong>de</strong>más, otros tipos <strong>de</strong> aplicaciones que soporta MHP pue<strong>de</strong>n ser:<br />
- Servicios <strong>de</strong> información (teletexto, noticias, tráfico, meteorología, ...)<br />
- Aplicaciones sincronizadas para contenidos <strong>de</strong> TV (publicidad interactiva,<br />
concursos, ...)<br />
- Transacciones seguras para “e-commerce” (servicio <strong>de</strong> compras, alquiler, ...)<br />
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Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> niveles para la ejecución <strong>de</strong> aplicaciones en un STB<br />
6.3. Topología <strong>de</strong> los elementos que constituyen el acceso a<br />
Internet<br />
Para la utilización <strong>de</strong> la TDT para el acceso a Internet <strong>de</strong>bemos disponer en<br />
la Cabecera <strong>de</strong>l operador <strong>de</strong> TDT <strong>de</strong> una conexión a Internet permanente.<br />
En la bajada, la entrada <strong>de</strong>l multiplexor DVB (que transmite la señal a los<br />
clientes) se ubicará en un encapsulador <strong>de</strong> datos, permitiendo que éstos lleguen al<br />
cliente <strong>de</strong> forma aérea. En cuanto a la subida, las peticiones <strong>de</strong> usuario son<br />
canalizadas a través <strong>de</strong> una batería o pool <strong>de</strong> mó<strong>de</strong>ms para aten<strong>de</strong>r a las peticiones<br />
<strong>de</strong> los usuarios.<br />
En la cabecera <strong>de</strong> un operador <strong>de</strong> TDT <strong>de</strong>bemos instalar:<br />
• Un encapsulador. Éste convertirá los datos IP al formato DVB <strong>de</strong><br />
transmisión. Tiene el nombre <strong>de</strong> IP to MPEG gateway.<br />
• Un Internet gateway. Actúa <strong>de</strong> router encaminando los paquetes <strong>de</strong> datos<br />
IP hacia su <strong>de</strong>stino.<br />
• Uno o varios Servidor/es <strong>de</strong> aplicaciones, en función <strong>de</strong> las tareas a<br />
realizar y <strong>de</strong>l número <strong>de</strong> usuarios.<br />
• Pool <strong>de</strong> mó<strong>de</strong>ms. Para recibir las llamadas telefónicas <strong>de</strong> las conexiones <strong>de</strong><br />
usuarios.<br />
• Un sistema <strong>de</strong> gestión que contenga funciones <strong>de</strong> alerta <strong>de</strong> caídas,<br />
facturación, y configuración remota.<br />
En la cabecera existen a<strong>de</strong>más otros servidores conteniendo datos o<br />
aplicaciones en carrusel, en la que se reenvían repetidas veces y <strong>de</strong> forma cíclica la<br />
misma información para asegurar que la información más <strong>de</strong>mandada por los<br />
usuarios este disponible cuando estos se conecten.<br />
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7. INTERACTIVIDAD<br />
Una <strong>de</strong> las principales noveda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la TDT es que permite una comunicación<br />
directa entre el emisor y el receptor, lo que abre un abanico <strong>de</strong> posibilida<strong>de</strong>s que<br />
ahora sólo se están empezando a estudiar. Entre las que ya se plantean está la <strong>de</strong><br />
participar en directo en concursos, encuestas, y también la opción <strong>de</strong> la compra<br />
directa <strong>de</strong> productos a través <strong>de</strong> la publicidad interactiva y <strong>de</strong> conexiones con<br />
Internet. Y como acabamos <strong>de</strong> comentar en el apartado anterior, para po<strong>de</strong>r<br />
acce<strong>de</strong>r a la interactividad es necesario tener un <strong>de</strong>codificador compatible con el<br />
estándar europeo MHP.<br />
A continuación mostraremos el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> referencia para la interactividad en<br />
sistemas terrestres:<br />
Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> interactividad terrestre<br />
Este diagrama <strong>de</strong> referencia, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> incluir los elementos nuevos<br />
requeridos por la interactividad por canal <strong>de</strong> retorno, como el módulo <strong>de</strong> interfaz<br />
interactiva, el adaptador <strong>de</strong> red interactiva y el proveedor <strong>de</strong> servicios interactivos,<br />
indica la <strong>de</strong>cisión <strong>de</strong>l DVB <strong>de</strong> que el canal interactivo hacia el usuario vaya embebido<br />
como flujo <strong>de</strong> datos en los MPEG-2 TS.<br />
• La interactividad se proporciona fundamentalmente por un transporte<br />
alternativo, mayoritariamente por red telefónica, aunque existen<br />
especificaciones para DECT, GSM y GPRS que facilitan su empleo en<br />
receptores portátiles.<br />
• Existe una especificación en estado <strong>de</strong> elaboración <strong>de</strong> un canal <strong>de</strong> retorno en<br />
la misma banda <strong>de</strong> UHF: el canal <strong>de</strong> retorno por ondas terrestres.<br />
• Existen grupos <strong>de</strong> trabajo buscando sinergias entre la televisión digital<br />
terrestre (y por satélite) y el UMTS.<br />
En primer lugar, en las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cobertura nacional la porción reservada en<br />
el múltiplex para datos, en el caso español, es <strong>de</strong> un 20% <strong>de</strong> la capacidad total,<br />
unos 4 Mbit/s. Esta capacidad no es suficiente para un servicio punto a punto dado<br />
el número <strong>de</strong> usuarios.<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
Por tanto, si se consi<strong>de</strong>ra interactividad real con canal <strong>de</strong> retorno y envíos <strong>de</strong><br />
información a abonados individuales, este sistema es poco escalable. La razón es<br />
que por cobertura geográfica el número <strong>de</strong> usuarios tien<strong>de</strong> a ser gran<strong>de</strong> y el sistema<br />
no pue<strong>de</strong> soportar una suscripción masiva a un servicio que requiera una porción <strong>de</strong><br />
este ancho <strong>de</strong> banda compartido. En consecuencia, el esquema a utilizar es el <strong>de</strong><br />
carrusel <strong>de</strong> datos y el canal interactivo sirve para interacciones cortas sobre los<br />
contenidos <strong>de</strong> la programación o <strong>de</strong>l carrusel <strong>de</strong> datos, por ejemplo votaciones,<br />
apuestas, concursos, etc.<br />
No obstante se ofrecen mecanismos para planificar esta interactividad:<br />
• En el canal <strong>de</strong>scen<strong>de</strong>nte y en el ascen<strong>de</strong>nte se pue<strong>de</strong> realizar una<br />
sectorización mediante antenas directivas en los centros emisores.<br />
• En el canal <strong>de</strong>scen<strong>de</strong>nte se pue<strong>de</strong> segmentar el ancho <strong>de</strong> banda disponible<br />
en subbandas <strong>de</strong> 1 Mhz para su reparto entre operadores o servicios. Esta<br />
solución no escala en capacidad pero sí en posible oferta <strong>de</strong> servicios.<br />
También se podría pensar en la utilización <strong>de</strong> una porción <strong>de</strong>l caudal<br />
asignado a datos para dar un acceso interactivo individual en áreas don<strong>de</strong> no exista<br />
otro tipo <strong>de</strong> acceso. Esta aplicación, aunque totalmente factible, es muy molesta en<br />
términos <strong>de</strong> utilización <strong>de</strong>l espectro, pero pue<strong>de</strong> resultar atractiva en ciertos<br />
escenarios.<br />
Hay que distinguir dos tipos diferentes <strong>de</strong> interactividad:<br />
- La interactividad local: el espectador interactúa con la información que está<br />
almacenada en el receptor, la cual se renueva con cierta periodicidad.<br />
- La interactividad remota: el espectador interactúa con un proveedor <strong>de</strong> servicios<br />
exterior, al que se conecta mediante un canal <strong>de</strong> retorno.<br />
Algunos servicios asociados a los dos tipos <strong>de</strong> interactividad podrían ser:<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
Página 39 <strong>de</strong> 51<br />
Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
Algunos ejemplos ilustrativos <strong>de</strong> aplicaciones interactivas obtenidas <strong>de</strong> RTVE <strong>Digital</strong>,<br />
son:<br />
Ejemplo <strong>de</strong> TDT interactiva<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
Otras posibles aplicaciones <strong>de</strong> la TDT interactiva<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
8. MADUREZ DE LA TECNOLOGÍA Y DEL MERCADO<br />
En la televisión digital en estos momentos el estado <strong>de</strong> la tecnología y su<br />
normalización es maduro. Si bien es una tecnología más cara en el presente que la<br />
analógica, la distancia se acortará cuando se fabrique un número gran<strong>de</strong> <strong>de</strong> equipos<br />
y po<strong>de</strong>r aprovecharse así <strong>de</strong> las economías <strong>de</strong> escala (es <strong>de</strong>cir, no es<br />
intrínsecamente más cara).<br />
En la actualidad la mejora en la calidad <strong>de</strong> imagen y sonido que logra la<br />
televisión digital no es un factor <strong>de</strong> empuje en el mercado sino que lo que diferencia<br />
los operadores es el contenido.<br />
En lo relativo a la interactividad, hasta el momento los servicios introducidos<br />
no necesitan canal <strong>de</strong> retorno. En las experiencias <strong>de</strong> Web TV, don<strong>de</strong> el receptor se<br />
utiliza <strong>de</strong> monitor para ver las páginas y el mando a distancia, o un teclado<br />
inalámbrico, se utiliza como mecanismo <strong>de</strong> entrada para navegación Web, pero el<br />
método <strong>de</strong> acceso en dichas experiencias es la línea telefónica por lo que no es<br />
propiamente TDT. Resumiendo, en las funciones <strong>de</strong> interactividad el <strong>de</strong>spliegue está<br />
pendiente, quizá aún esperando por una aplicación que realmente lo justifique.<br />
Despliegue en Europa:<br />
• Existe una <strong>de</strong>cidida apuesta en Europa por la TDT. El planteamiento final<br />
consiste en la sustitución <strong>de</strong> la difusión <strong>de</strong> televisión analógica por la digital a<br />
un plazo fijo (apagón analógico), que en España es el año 2010.<br />
• En España, QuieroTV, la principal operadora <strong>de</strong> la licencia <strong>de</strong> TDT, solicitó<br />
<strong>de</strong>volver su concesión en abril <strong>de</strong> 2002.<br />
• En el Reino Unido, ITV presentó quiebra en Mayo <strong>de</strong> 2002 pasando su<br />
licencia a otro consorcio en Julio (cuyos miembros principales son BBC y<br />
BSkyB).<br />
En conclusión, el primer asalto entre televisiones digitales por distintos<br />
medios <strong>de</strong> transmisión está siendo <strong>de</strong>sfavorable a la TDT. Una pregunta que se<br />
plantea es si la TDT <strong>de</strong>be promoverse como una televisión <strong>de</strong> pago más; o si por el<br />
contrario es un medio <strong>de</strong> sustitución <strong>de</strong> la televisión analógica en abierto y un medio<br />
para la proliferación <strong>de</strong> televisiones locales <strong>de</strong>bido a un mejor aprovechamiento <strong>de</strong>l<br />
espectro.<br />
Aunque las televisiones existentes en analógico han sido obligadas a<br />
comenzar sus emisiones digitales en abierto en Abril <strong>de</strong> 2002, bajo pena <strong>de</strong> no ver<br />
renovadas sus licencias, las cinco emisoras <strong>de</strong> ámbito estatal (TVE1, TVE2, Antena<br />
3, Tele 5 y C+) se han limitado a emitir en digital la misma programación <strong>de</strong> la TV<br />
analógica. En la actualidad no tienen ningún aliciente para actuar <strong>de</strong> otra manera,<br />
ya que el número <strong>de</strong> terminales capaces <strong>de</strong> recibir emisiones en digital es limitado y<br />
a<strong>de</strong>más se tendrían que repartir los ingresos publicitarios.<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
9. ASPECTOS REGULATORIOS<br />
En el caso español, las primeras referencias al proceso <strong>de</strong> migración <strong>de</strong> la<br />
televisión analógica hacia la digital se encuentran en la Ley 17/1997 <strong>de</strong> 3 <strong>de</strong> mayo,<br />
que incorpora la Directiva 95/47/CE <strong>de</strong> 24 <strong>de</strong> octubre sobre el uso <strong>de</strong> normas para<br />
la transmisión <strong>de</strong> señales <strong>de</strong> televisión y en la disposición adicional 44 <strong>de</strong> la Ley<br />
66/1997 <strong>de</strong> 30 <strong>de</strong> diciembre, <strong>de</strong> Medidas Fiscales, Administrativas y <strong>de</strong>l Or<strong>de</strong>n<br />
Social, que habilita al Gobierno para que regule esta modalidad <strong>de</strong> transmisión.<br />
De forma más específica <strong>de</strong>ben señalarse:<br />
• El Real Decreto-Ley 16/1997 <strong>de</strong> 13 <strong>de</strong> septiembre <strong>de</strong> modificación parcial <strong>de</strong><br />
la Ley 17/1997, que a<strong>de</strong>cua esta norma a las recomendaciones <strong>de</strong> la<br />
Comisión Europea.<br />
• El Real Decreto 2169/1998, <strong>de</strong> 9 <strong>de</strong> octubre que aprueba el Plan Técnico<br />
Nacional <strong>de</strong> la Televisión <strong>Digital</strong> Terrenal.<br />
• La Or<strong>de</strong>n Ministerial <strong>de</strong> 11 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 1998 que aprueba el reglamento<br />
técnico y <strong>de</strong> prestación <strong>de</strong> los servicios <strong>de</strong> TDT.<br />
• Las diferentes normas <strong>de</strong> concesión <strong>de</strong> explotación <strong>de</strong> la TDT a nivel<br />
autonómico.<br />
Hoy en día la televisión digital terrestre viene regulada por la Ley General <strong>de</strong><br />
Telecomunicaciones y el Real Decreto 944/2005 <strong>de</strong> 29 <strong>de</strong> Julio que <strong>de</strong>fine el Plan<br />
Técnico Nacional <strong>de</strong> Televisión <strong>Digital</strong> Terrenal. De la primera se <strong>de</strong>duce que la TDT<br />
tiene consi<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> servicio público, sujeto a un régimen <strong>de</strong> concesión, para<br />
operadores no públicos, <strong>de</strong> 10 años.<br />
El Plan Técnico Nacional <strong>de</strong> Televisión <strong>Digital</strong> Terrenal consi<strong>de</strong>ra las<br />
particularida<strong>de</strong>s territoriales y regionales <strong>de</strong>l estado, y establece un plan <strong>de</strong><br />
migración para conseguir el apagado analógico el 3 <strong>de</strong> Abril <strong>de</strong> 2010. Igualmente,<br />
establece el número <strong>de</strong> canales múltiplex <strong>de</strong> ámbito estatal, autonómico y local que<br />
pue<strong>de</strong> haber y la aplicación <strong>de</strong> dicho plan en sucesivas fases. Resumiendo dicho<br />
plan:<br />
• Durante el periodo transitorio hasta el apagón analógico el operador público<br />
recibirá un múltiplex completo (con capacidad para realizar <strong>de</strong>sconexiones<br />
territoriales) y un canal digital en otro. Cada una <strong>de</strong> las emisoras privadas <strong>de</strong><br />
ámbito estatal mantendrán su canal digital actual. Junto a ellos, cada<br />
Comunidad Autónoma dispondrá <strong>de</strong> un múltiplex con capacidad para efectuar<br />
<strong>de</strong>sconexiones territoriales <strong>de</strong> ámbito provincial, y será libre <strong>de</strong> <strong>de</strong>cidir<br />
cuántos <strong>de</strong> sus canales serán explotados por empresas privadas mediante<br />
concesión.<br />
• Tras el apagón analógico el operador público recibirá dos múltiplex completos<br />
(uno con <strong>de</strong>recho a la <strong>de</strong>sconexión territorial), y cada una <strong>de</strong> las emisoras<br />
privadas un múltiplex completo (sin <strong>de</strong>recho a la <strong>de</strong>sconexión territorial).<br />
Cada comunidad autónoma tendrá la posibilidad <strong>de</strong> gestionar dos múltiplex<br />
completos en su ámbito geográfico (uno <strong>de</strong> ellos tendrá capacidad para<br />
efectuar <strong>de</strong>sconexiones territoriales <strong>de</strong> ámbito provincial para uso <strong>de</strong><br />
emisoras locales).<br />
• La obligación <strong>de</strong> emitir un mínimo <strong>de</strong> 4 canales por cada múltiplex, salvo que<br />
el múltiplex lo explote íntegramente un mismo operador, en cuyo caso podrá<br />
emitir el número que <strong>de</strong>see siempre que la calidad <strong>de</strong> imagen y sonido<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
cumpla los requisitos, lo que permitiría la emisión <strong>de</strong> televisión <strong>de</strong> alta<br />
<strong>de</strong>finición (HDTV).<br />
• La limitación al 20% <strong>de</strong> la capacidad máxima <strong>de</strong>l múltiplex para la<br />
transmisión <strong>de</strong> otros servicios distintos a la TV, como pue<strong>de</strong>n ser aplicaciones<br />
interactivas, datos o actualizaciones <strong>de</strong> software para los receptores.<br />
• Para los nuevos canales digitales se exige el compromiso <strong>de</strong> divulgar la TDT<br />
entre sus audiencias emitiendo para ello contenidos novedosos distintos a los<br />
emitidos en analógico, emisión <strong>de</strong> contenidos en diversos idiomas y con<br />
subtítulos, el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> servicios interactivos, etc.<br />
• Obligación <strong>de</strong> aumentar la cobertura territorial y <strong>de</strong> población alcanzada por<br />
las señales <strong>de</strong> TDT para todos los operadores, tanto públicos como privados,<br />
hasta alcanzar el 90% <strong>de</strong> la población al finalizar 2008, y el 95% <strong>de</strong> la<br />
población (el 98% en el caso <strong>de</strong> RTVE) en el momento <strong>de</strong> llevar a cabo el<br />
apagón analógico.<br />
• No se regulan las figuras <strong>de</strong>l gestor <strong>de</strong>l canal múltiplex ni la <strong>de</strong>l gestor <strong>de</strong> la<br />
interactividad. En algunos casos, por ejemplo en los programas <strong>de</strong> televisión<br />
local, resultará imprescindible que los distintos operadores locales lleguen a<br />
un acuerdo para la gestión <strong>de</strong>l múltiplex. Las autorida<strong>de</strong>s autonómicas<br />
podrían optar por <strong>de</strong>finir esta figura en el ámbito <strong>de</strong> su competencia.<br />
Todo ello supone que en la actualidad están disponibles 20 programas <strong>de</strong><br />
TDT <strong>de</strong> ámbito estatal.<br />
La normativa española que regula la televisión digital nada establece sobre la<br />
forma en que <strong>de</strong>berá presentarse la información sobre los programas, las llamadas<br />
guías <strong>de</strong> programación electrónica (EPG), que constituyen el primer paso conceptual<br />
<strong>de</strong> la interactividad. La única disposición que trata sobre las EPG se limita a<br />
establecer un sistema <strong>de</strong> coordinación que garantice que todos los receptores <strong>de</strong><br />
TDT puedan proce<strong>de</strong>r a la correcta i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> todos los programas <strong>de</strong> TDT<br />
estatales, autonómicos y locales, en particular en lo que se refiere a los<br />
navegadores básicos y las EPG.<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
10. CUADRO COMPARATIVO FRENTE AL RESTO DE TECNOLOGÍAS<br />
A continuación vamos a hacer una comparación con otras tecnologías <strong>de</strong><br />
banda ancha y los servicios que nos ofrecen según una serie <strong>de</strong> aspectos técnicos,<br />
como son la normativa o estándares que utilizan, medio físico, topología, terminales<br />
o alcance.<br />
Red Normalización Medio físico Topología Terminales Alcance<br />
Radio, 11-14 GHz (Ku),<br />
Satélite DVB, ETSI Multipunto Fijos Visión directa<br />
20-30 GHz (Ka)<br />
Radio, 3.5 GHz,<br />
Visión directa<br />
LMDS IEEE 802.16 26 GHz y Multipunto Fijos 3 km (28 GHz)<br />
superiores<br />
8 km (3,5 GHz)<br />
LANs<br />
inalámbricas<br />
(WLAN)<br />
IEEE 802.11,<br />
ETSI<br />
Radio, 2.4 GHz<br />
(.11b y .11g), Multipunto Móviles 50 - 150 m<br />
5 GHz (.11a)<br />
UMTS 3GPP Radio, 1.7-2.2 GHz Multipunto Móviles 50 m – 3 km<br />
TV digital<br />
terrestre (TDT)<br />
DVB, ETSI Radio, 800 MHz (UHF) Multipunto Fijos 32 km<br />
Cable (HFC) DOCSIS, DVB Fibra y coaxial Multipunto Fijos 40 km<br />
xDSL ITU-T, ETSI Par telefónico Punto a punto Fijos 300 m – 6 km<br />
Fibra hasta X<br />
(FTTX)<br />
FSAN, ITU-T<br />
Fibra óptica sola o fibra<br />
y par telefónico<br />
Punto a punto Fijos 20 km<br />
Ethernet 1ª<br />
milla (EFM)<br />
Punto a punto<br />
IEEE 802.3ah Par telefónico o fibra o multipunto Fijos<br />
(PON)<br />
750 m – 2,7 km<br />
(sobre par<br />
telefónico)<br />
Power line<br />
communications PLC Forum, Red eléctrica (segmento<br />
CENELEC, ETSI <strong>de</strong> baja y media tensión)<br />
Multipunto Fijos 200 m<br />
(PLC)<br />
Cuadro comparativo <strong>de</strong> TDT frente a otras tecnologías.<br />
Muchos <strong>de</strong> los parámetros incluidos en las tablas comparativas (por ejemplo,<br />
alcance, velocidad útil <strong>de</strong> transmisión que se ofrece al usuario, etc.) no tienen un<br />
valor único para cada tecnología, sino que su valor varía en función <strong>de</strong> múltiples<br />
factores (por ejemplo interferencias, modulación utilizada o número <strong>de</strong> usuarios).<br />
También nos parece interesante resaltar otros aspectos un poco más<br />
generales <strong>de</strong> las tecnologías y que son difíciles <strong>de</strong> cuantificar. Por esta razón,<br />
hablaremos <strong>de</strong>l grado <strong>de</strong> penetración y <strong>de</strong>l coste <strong>de</strong> forma cualitativa. El grado <strong>de</strong><br />
penetración <strong>de</strong> cada tecnología esta muy influido por la madurez y el tiempo que<br />
lleva implantada. Por supuesto, el marketing publicitario fomenta la implantación <strong>de</strong><br />
una u otra. En cuanto a la TDT, la penetración se preten<strong>de</strong> que pase <strong>de</strong> un 0,5% <strong>de</strong><br />
hace un par <strong>de</strong> años, al 99,5%. Estos datos se explican por el apagón <strong>de</strong> la<br />
televisión analógica que tendrá lugar en 2010.<br />
En cuanto al coste <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> las infraestructuras utilizadas. En el caso <strong>de</strong> la<br />
TDT la inversión no será <strong>de</strong>masiado elevada, se emitirá en digital en vez <strong>de</strong><br />
analógico. Para la población supone adquirir una serie <strong>de</strong> dispositivos preparados<br />
para la captación <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> señal.<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
11. ANÁLISIS SOBRE LA EVOLUCIÓN FUTURA DE LA<br />
TECNOLOGÍA<br />
El objetivo que se <strong>de</strong>riva <strong>de</strong> la implantación <strong>de</strong> la TDT es impulsar y acercar<br />
la Sociedad <strong>de</strong> la Información a través <strong>de</strong> la TDT mediante diversas actuaciones y<br />
planes, como por ejemplo, el Plan Técnico Nacional <strong>de</strong> la Televisión <strong>Digital</strong><br />
<strong>Terrestre</strong>. El objetivo <strong>de</strong>l plan es establecer "los mecanismos imprescindibles y<br />
necesarios que van a posibilitar una a<strong>de</strong>cuada transición <strong>de</strong> la televisión analógica a<br />
la televisión digital terrestre, aprovechando las mejoras técnicas que por su propia<br />
naturaleza tiene la televisión digital terrestre en términos <strong>de</strong> mayor calidad,<br />
interactividad, <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> nuevos servicios y uso más eficiente <strong>de</strong>l dominio<br />
público radioeléctrico. También se posibilita incrementar la oferta televisiva y el<br />
pluralismo, reforzando la libertad <strong>de</strong> elección <strong>de</strong> los ciudadanos en su acceso a los<br />
servicios <strong>de</strong> televisión, y se consolida un mercado <strong>de</strong> televisión más plural y<br />
competitivo".<br />
Evolución prevista para la TV <strong>Digital</strong> en Europa<br />
La evolución futura estará respaldada por el afán político <strong>de</strong> fomentar la<br />
Sociedad <strong>de</strong> la Información. La TDT pue<strong>de</strong> ser un apoyo para el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la<br />
Sociedad <strong>de</strong> la Información, utilizándose como un sustituto <strong>de</strong>l PC para acceso a<br />
servicios interactivos básicos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los hogares, por lo que tiene un potencial muy<br />
fuerte para introducir a una parte muy importante <strong>de</strong> la población que ahora se<br />
encuentra al margen <strong>de</strong> la S.I.<br />
En cualquier caso, será necesario tomar medidas para superar las<br />
limitaciones comparativas <strong>de</strong> la TDT: falta <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> procesamiento <strong>de</strong> los<br />
set top-box y, sobre todo, limitada interactividad comparada con otros medios,<br />
<strong>de</strong>bido a la <strong>de</strong>bilidad <strong>de</strong>l canal <strong>de</strong> retorno. Aunque todavía no existe una solución<br />
clara en este sentido, existe una serie <strong>de</strong> opciones para mejorar la capacidad <strong>de</strong> la<br />
TDT como medio interactivo, entre las que se encuentra la asociación con<br />
operadores <strong>de</strong> telecomunicaciones, para utilizar la banda ancha que ofrecen éstos<br />
como canal <strong>de</strong> retorno, aunque un problema que hay que consi<strong>de</strong>rar en este<br />
sentido es que los propios operadores <strong>de</strong> telecomunicaciones podrían estar<br />
interesados en distribuir por su cuenta la señal <strong>de</strong> televisión para integrar ofertas<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
"triple play" (TV+teléfono+Internet) , como ha hecho Telefónica con su producto<br />
<strong>Imagen</strong>io.<br />
Una solución más mo<strong>de</strong>sta, pero que pue<strong>de</strong> ser útil para un colectivo<br />
suficientemente importante, es el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> nuevos servicios mas sencillos y por<br />
tanto susceptibles <strong>de</strong> ser implantados en una plataforma <strong>de</strong> TDT, en e-government,<br />
on-line shopping, etc. Dado que la TDT podrá ser el medio por el que se puedan<br />
hacer llegar las ventajas <strong>de</strong> la Sociedad <strong>de</strong> la Información a los entornos que tienen<br />
un menor acceso por los canales tradicionales, el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la infraestructura<br />
necesaria para po<strong>de</strong>r llegar a aquellos núcleos <strong>de</strong> población en los que<br />
proporcionalmente tien<strong>de</strong> a haber una menor penetración <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nadores es<br />
fundamental. Ello requiere un esfuerzo por intentar <strong>de</strong>splegar la cobertura <strong>de</strong> la TDT<br />
a la mayor cantidad <strong>de</strong> poblaciones posibles. Aquí el regulador tiene un papel<br />
fundamental.<br />
Sin embargo, sin duda alguna, lo que asegura el futuro <strong>de</strong> la TDT es la<br />
transición analógico-digital que tiene como fecha limite el 2010. Gracias al apagón<br />
<strong>de</strong> las televisiones analógicas que se producirá en dicho año, la TDT ganará un<br />
papel principal en dicho campo.<br />
Nuevos soportes<br />
La adaptación <strong>de</strong> la TDT a los teléfonos móviles <strong>de</strong>jará <strong>de</strong> ser en breve un sueño <strong>de</strong>l<br />
futuro aunque, <strong>de</strong> cumplirse los pronósticos y las expectativas <strong>de</strong> los operadores<br />
interesados en este negocio, no pasará la prueba <strong>de</strong> fuego <strong>de</strong>l mercado español<br />
hasta al menos el año que viene (2007).<br />
A la luz <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> una amplia prueba piloto, en la que han participado<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> el pasado mes <strong>de</strong> diciembre 300 personas en Sevilla y Valencia, compañías<br />
como Vodafone, Nokia o Abertis Telecom esperan mucho <strong>de</strong> este nuevo soporte. El<br />
estudio, que da por sentada la mayoritaria aceptación <strong>de</strong>l nuevo producto (80%), ha<br />
sorprendido con datos como que usaremos la televisión <strong>de</strong>l móvil principalmente por<br />
la noche <strong>de</strong>s<strong>de</strong> casa (61%), y que se consumirá básicamente como alternativa a la<br />
televisión tradicional <strong>de</strong> gran pantalla por su capacidad <strong>de</strong> adaptar los contenidos,<br />
grabar programas o disfrutar <strong>de</strong> las series favoritas en cualquier rincón <strong>de</strong> la casa,<br />
sin interferencias <strong>de</strong> otros familiares.<br />
A partir <strong>de</strong>l "apagón analógico" <strong>de</strong>l 2010, los canales <strong>de</strong> TDT se distribuirán así:<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
RTVE TVE (Canal 1)<br />
TVE (Canal 2)<br />
Multiplex 1<br />
TVE (Canal 3)<br />
TVE (Canal 4)<br />
* Multiplex completo.<br />
RTVE<br />
* Multiplex<br />
multifrecuencia, con<br />
<strong>de</strong>sconexiones<br />
territoriales.<br />
Antena 3<br />
* un multiplex completo<br />
sin <strong>de</strong>sconexiones<br />
*20% capacidad<br />
<strong>de</strong>dicable a transmisión<br />
<strong>de</strong> ficheros datos<br />
Telecinco<br />
* un multiplex completo<br />
sin <strong>de</strong>sconexiones<br />
*20% capacidad<br />
<strong>de</strong>dicable a transmisión<br />
<strong>de</strong> ficheros datos<br />
Cuatro<br />
* un multiplex completo<br />
sin <strong>de</strong>sconexiones<br />
*20% capacidad<br />
<strong>de</strong>dicable a transmisión<br />
<strong>de</strong> ficheros datos<br />
Veo TV<br />
* un multiplex completo<br />
sin <strong>de</strong>sconexiones<br />
*20% capacidad<br />
<strong>de</strong>dicable a transmisión<br />
<strong>de</strong> ficheros datos<br />
Net TV<br />
* un multiplex completo<br />
sin <strong>de</strong>sconexiones<br />
*20% capacidad<br />
<strong>de</strong>dicable a transmisión<br />
<strong>de</strong> ficheros datos<br />
La Sexta<br />
* un multiplex completo<br />
sin <strong>de</strong>sconexiones<br />
*20% capacidad<br />
<strong>de</strong>dicable a transmisión<br />
<strong>de</strong> ficheros datos<br />
Multiplex 2<br />
Multiplex 3<br />
Multiplex 4<br />
Multiplex 5<br />
Multiplex 6<br />
Multiplex 7<br />
Multiplex 8<br />
TVE (Canal 5)<br />
TVE (Canal 6)<br />
TVE (Canal 7)<br />
TVE (Canal 8)<br />
TVE (Canal 9)<br />
Antena 3 (Canal 1)<br />
Antena 3 (Canal 2)<br />
Antena 3 (Canal 3)<br />
Antena 3 (Canal 4)<br />
Tele5 (Canal 1)<br />
Tele5 (Canal 2)<br />
Tele5 (Canal 3)<br />
Tele5 (Canal 4)<br />
Cuatro (Canal 1)<br />
Cuatro (Canal 2)<br />
Cuatro (Canal 3)<br />
Cuatro (Canal 4)<br />
Veo TV (Canal 1)<br />
Veo TV (Canal 2)<br />
Veo TV (Canal 3)<br />
Veo TV (Canal 4)<br />
Net TV (Canal 1)<br />
Net TV (Canal 2)<br />
Net TV (Canal 3)<br />
Net TV (Canal 4)<br />
La Sexta (Canal 1)<br />
La Sexta (Canal 2)<br />
La Sexta (Canal 3)<br />
La Sexta (Canal 4)<br />
* A estos canales hay que sumar los canales autonómicos y locales.<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II
TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
12. CONCLUSIONES<br />
Ante la aparición <strong>de</strong> la TDT se han creado nuevas expectativas a la hora <strong>de</strong><br />
ver televisión sobre todo en las zonas en las cuales los canales terrestres analógicos<br />
se reciben con muchos problemas (dobles imágenes, salto <strong>de</strong> cuadro, nieve,<br />
interferencias, etc.). De momento disponemos <strong>de</strong> poca información concreta y si<br />
mucha información especulativa que mas bien nos <strong>de</strong>sinforma. Lo único que<br />
po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>cir es que el cambio <strong>de</strong> analógico a digital nos traerá la posibilidad <strong>de</strong><br />
ver más canales <strong>de</strong> televisión y con mayor calidad <strong>de</strong> sonido y <strong>de</strong> imagen.<br />
Como consecuencia para la adaptación a la TDT necesitaremos cambiar o<br />
actualizar todo el parque <strong>de</strong> antenas, sobretodo equipos amplificadores, y adquirir<br />
los receptores digitales o un set top-box que adapte la señal a las televisiones<br />
tradicionales.<br />
Hoy en día la TDT ya esta en funcionamiento y, a pesar <strong>de</strong>l impulso <strong>de</strong>l<br />
gobierno y <strong>de</strong> que los receptores han rebajado enormemente su precio, todavía<br />
tiene una escasa penetración entre los usuarios. Concretamente, a Abril <strong>de</strong> 2006, la<br />
TDT sólo llegó al 4,4% <strong>de</strong> la población española, periodo en el que registró una<br />
cuota <strong>de</strong> pantalla media <strong>de</strong> 1,8%, <strong>de</strong> acuerdo con los datos verificados por la<br />
empresa que mi<strong>de</strong> la audiencia <strong>de</strong> la televisión en España, TNS, y que recoge un<br />
análisis <strong>de</strong> Corporación Multimedia.<br />
Ingeniería <strong>de</strong> Telecomunicación<br />
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TDT – Televisión <strong>Digital</strong> <strong>Terrestre</strong><br />
13. REFERENCIAS<br />
[1] C. Pérez Vega, J. Mª Zamanillo Sainz <strong>de</strong> la Maza, “Fundamentos <strong>de</strong><br />
televisión analógica y digital”, Universidad <strong>de</strong> Cantabria.<br />
[2] “La ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> Tx/Rx en TV <strong>Digital</strong>”, Apuntes <strong>de</strong> la asignatura Sistemas<br />
Avanzados <strong>de</strong> Difusión Audiovisual <strong>de</strong>l campus Tecnológico <strong>de</strong> la Universidad<br />
<strong>de</strong> Navarra,<br />
http://www.tecnun.es/Asignaturas/SADA/DOCUMENTACION%5CMODULO%2<br />
02_VI.pdf , Última visita 20 <strong>de</strong> Mayo <strong>de</strong> 2006.<br />
[3] “Internet por red eléctrica”, Artículo publicado en www.noticias3d.com<br />
http://www.tdx.cesca.es/TESIS_URL/AVAILABLE/TDX-1104104-<br />
101718//Tavb12<strong>de</strong>23.pdf, Última visita 20 <strong>de</strong> Mayo <strong>de</strong> 2006.<br />
[4] Página oficial <strong>de</strong> la Televisión <strong>Digital</strong>. En esta web se pue<strong>de</strong> encontrar<br />
información sobre la cobertura <strong>de</strong> ámbito nacional, radiodifusores, comisión<br />
<strong>de</strong> seguimiento... http://www.televisiondigital.es/ , Última visita 20 <strong>de</strong> Mayo<br />
<strong>de</strong> 2006.<br />
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Ingeniería <strong>de</strong> las Ondas II