Introduccion al Sistema Digital Radio Mondiale (DRM)

25/01/2.005 JORNADA DRM RNE VIDEO MEDIOS S.A. 1 de 83


RADIO DIGITAL VENTAJASSISTEMAS ACTUALES

DRMPOR QUE, QUE ESESTADO ACTUALAPLICACIONES TIPICASGENERACION DE UNA SEÑAL DRMPARAMETROS DE TRANSMISONINFRAESTRUCTURA PARA DIFUSION


RADIO DIGITAL: VENTAJAS

MEJORA LA CALIDAD DE EXTREMO A EXTREMOPRODUCCIÓN: MAYOR CALIDAD AUDIO (CD)TRANSMISIÓN: SIN DEGRADACION DIFUSION: MEJOR UTILIZACION ESPECTRO Y

CAPACIDAD DEL CANALRECEPCIÓN: MEJORA CALIDAD RECEPCION

MULTITRAYECTODOPPLER

INRODUCCION NUEVOS SERVICIOS V. A. (DATOS)


RADIO DIGITAL: SISTEMAS ACTUALES

SATELITE• 10,7 – 12 GHz; QPSK

DAB• VHF; COFDM

IBOC-FM (AMERICAS)• Mismo canal FM (88-108 MHz), COFDM

IBOC-AM (AMERICAS)• Mismo canal AM (510 – 1710 KHz); COFDM

DRM• LW, MW, SW (150 KHz – 30 MHz); COFDM



IBOC-FM IBOC-AM (In Band On Channel)PROPUESTA AMERICANA ALTERNATIVA AL DAB Y DRMTRANSMISON SIMULTANEA DE SEÑALES ANALOGICAS Y DIGITALES



IBOC-FM IBOC-AM (In Band On Channel)CALIDAD DE AUDIO SIMILAR A CD (COMPRIMIDO)SERVICIOS DE VALOR AÑADIDO (DATOS)VENTAJAS COMERCIALES:

FACILITA LA TRANSICION ANALOGICA A DIGITAL CONSERVACION DE LOS OYENTESREUTILIZACION DE LOS EQUIPOSNO SE NECESITA MAS ESPECTRO DE FRECUENCIAS





DRM: POR QUÉCASI TODO EL MUNDO EMPLEA RADIO ANALOGICA EN AM (2.000 MILLONES RECEPTORES).TRASPASO DE OYENTES A OTROS SISTEMAS DE RADIODIFUSION(SATELITE, INTERNET, DAB,...).SI AM NO CAMBIA QUEDARÁ AISLADA.RADIODIFUSION EN AM TIENE PROPIEDADES UNICAS:

GRANDES AREAS DE COBERTURARECEPTORES ECONOMICOS.TECNOLOGIA FIABLE Y ESTABLE.

ES NECESARIO UN SISTEMA QUE PROPORCIONE:MEJORAS EN LA CALIDAD DE AUDIO.MEJORE LA FIABILIDAD Y FACILITE LA RECEPCION.REUTILICE LA INFRAESTRUCTURA EXISTENTE.OFREZCA NUEVOS SERVICIOS.


DRM: QUÉ ESDIGITAL RADIO MONDIALE

OBJETIVOSSISTEMA DE RADIO DIGITAL MUNDIAL APROPIADO PARA BANDAS CON DIFUNSION EN AM: OL, OM, OC. (150 KHZ – 30 MHz). MEJORAR LA CALIDAD DE AUDIO Y FIABILIDAD DE LA RECEPCION.NUEVOS SERVICIOS DE VALOR AÑADIDO (DATOS)MEJORAR Y FACILITAR LAS FUNCIONALIDADES DEL RECEPTOR.COMPATIBLE CON LAS BANDAS ACTUALES (Y FUTURAS).ASEGURAR LA MIGRACION A/D A LOS RADIODIFUSORES.SISTEMA NO PROPIETARIO Y ABIERTO.MAXIMA REUTILIZACION DE LA INFRAESTRUCTURA EXISTENTE.


DRM: ESTADO ACTUAL

EN 1.998 SE FORMO UN CONSORCIO (www.drm.org)2.004: 80 EMPRESAS (RADIODIFUSORES, FABRICANTES,

REGULADORES, OPERADORES DE TELECOM., CENTROS DE INVESTIGACION, ETC.)

2.002: ITU APRUEBA EL DRM PARA OM y OL EN REGIONES 1 y 3

ENERO 2.003: IEC ADOPTA DRM (IEC 62272-1)MAYO 2.003: ETSI ES 201 980 V1.2.2 (2003-4)

ETSI TS 101 968 V1.1.1 (2003-04)JUNIO 2.003: ITU (WRC-03) APRUEBA DRM EN 5,9 y 26 MHz


DRM: ESTADO ACTUAL

MAS DE 65 RADIODIFUSORES EMITEN EN PRUEBAS.GENERALMENTE EN ONDA LARGA Y CORTA.


DRM: APLICACIONES TIPICAS

MODOS DE COBERTURA

LOCAL OM y OL: ONDA DE SUPERFICIERUIDO ELECTRICOINTERFERENCIAS

MULTITRAYECTODOPPLERCO-CANAL, ADYACENTE (NOCHE)

LARGA DISTANCIA OM y OL: IONOSFERICAINTERFERENCIAS

DISPERSION DE RETARDODOPPLER



MODOS DE COBERTURA

LARGA DISTANCIA ONDA CORTA: IONOSFERICAINTERFERENCIAS

DISPERSION DE RETARDODOPPLER

LOCAL ONDA CORTA: IONOSFERICANVIS: INCIDENCIA VERTICAL (TROPICOS)EXTREMO HF (26 MHz)



REDES DE FRECUENCIA UNICA (SFN)CAMBIO AUTOMATICO DE FRECUENCIA (AFS)

EL SISTEMA AFS PROPORCIONA AL RECEPTOR DRM DE UN MEDIO AUTOMATICO PARA CONMUTAR LA FRECUENCIA DE RECEPCIÓN ENTRE PROGRAMAS SIMILARES RADIADOS POR EL MISMO RADIODIFUSOR.

VARIOS PROGRAMAS SIMULTANEOS

SERVICOS DE DATOSASOCIADOS AL PROGRAMANO ASOCIADOS AL PROGRAMA



SIMULCASTTRANSMISION SIMULTANEA DEL MISMO PROGRAMA EN ANALOGICO Y DIGITAL.

ES UNA OPCION DE PARTICULAR INTERES PARA LOS RADIODIFUSORES.





DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL

DATOSCODIFIC.CANAL

GENERADOROFDM MODULADOR

AUDIO

FAC

INFO.

SDC

INFO.

CODERAUDIO

PRECODER

PRECODER

PRECODER

MUX DISTRIB.ENERGIA

DISTRIB.ENERGIA

CODIFIC.CANAL

CODIFIC.CANAL

ENTRELAZADOR

GENERAPILOTOS

OFD

M M

APPER

DISTRIB.ENERGIA

MSC

FAC

SDC


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMSC: MASTER SERVICE CHANNEL

CONTIENE LOS DATOS DE TODOS LOS SERVICIOS INCLUIDOS EN EL MULTIPLEX DRM.

PUEDE CONTENER ENTRE 1 Y 4 SERVICIOS.

CADA SERVICIO PUEDE SER AUDIO Ó DATOS.


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRM

MSC: MASTER SERVICE CHANNEL

COMPRENDE ENTRE 1 Y 4 STREAM

UN STREAM DE AUDIO CONTIENE AUDIO COMPRIMIDO Y, OPCIONALMENTE, MENSAJES DE TEXTO.

UN STREAM DE DATOS PUEDE ESTAR FORMADO POR HASTA 4 SUB-STREAMS.



MSC: MASTER SERVICE CHANNEL

UN SERVICIO DE AUDIO ESTA FORMADO POR UN STREAM DE AUDIO Y OPCIONALMENTE POR UN SUB-STREAM DE DATOS (O UN STREAM COMPLETO).

UN SERVICIO DE DATOS ESTA FORMADO POR 1 SUB-STREAM DE DATOS O POR 1 STREAM COMPLETO DE DATOS.

LOS MENSAJES DE TEXTO SE INSERTAN EN EL STREAM DE AUDIO (OCUPAN 80 bits)


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMSC: MASTER SERVICE CHANNEL

SERVICIOAUDIO 1

SERVICIOAUDIO 2

STREAMAUDIO

STREAMDATOS

1 2 3 4

SERVICIODATOS

SERVICIOAUDIO 1

STREAM 1AUDIO

STREAMDATOS

1 2 3 4

SERVICIODATOS

STREAM 2AUDIO

STREAM 3AUDIO

SERVICIOAUDIO 2

SERVICIOAUDIO 3



FAC: FAST ACCESS CHANNEL

PROPORCIONA INFORMACION DE LOS SERVICIOS EN EL MULTIPLEX MSC, PARA FACILITAR AL RECEPTOR LA BUSQUEDA RAPIDA DE SERVICIOS POR EL DIAL DE FRECUENCIAS.

SUMINISTRA LA INFORMACION DEL CANAL NECESARIA PARA COMENZAR A DECODIFICAR EL MULTIPLEX.

1 19 bits 44 bits 8 bits

F CANAL SERVICIOS CRC



SDC: SERVICE DESCRIPTION CHANNEL

PROPORCIONA INFORMACION PARA DECODIFICAR EL MSC, LOS ATRIBUTOS DE LOS SERVICIOS Y COMO ENCONTRAR FUENTES ALTERNATIVAS DE LOS MISMOS.

SU LONGITUD VARIA DEPENDIENDO DEL ANCHO DE BANDA OCUPADO Y OTROS PARAMETROS.

ESTAN DEFINIDAS 13 DATA ENTITIES.

4 bits 13 - 207 BYTES 16 bits

AFS DATA ENTITIES CRC


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMSDC Nº ENTITY DESCRIPCION ESTATUS

0 DESC. MULTIPLEX MSC OBLIGATORIO1 IDENTIFICACION BREVE DE SERVICIO OPCIONAL2 ACCESO CONDICIONAL OBLIGATORIO *3 FREQ. ALTERNATIVAS (DRM, AM, FM, DAB) OPCIONAL4 INFORMA DE LA PLANIFICACION FREQ. OPCIONAL5 DATOS ASOCIADOS O NO AL AUDIO OBLIGATORIO6 TIPOS DE ANUNCIO EN MULTIPLEX OPCIONAL7 DEFINICION DE LA REGION OPCIONAL8 HORA Y FECHA (UTC) OPCIONAL9 PARAMETROS PARA DECODER AUDIO OBLIGATORIO

10 DESC. FAC CUANDO RECONFIG. OBLIGATORIO *11 DATOS ENLACE PARA FUENTES ALTERN. OPCIONAL12 IDIOMA Y PAIS OPCIONAL


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL

DATOSCODIFIC.CANAL


AUDIO

FAC

INFO.

SDC

INFO.

CODERAUDIO

PRECODER

PRECODER

PRECODER

MUX DISTRIB.ENERGIA

DISTRIB.ENERGIA

CODIFIC.CANAL

CODIFIC.CANAL

ENTRELAZADOR

GENERAPILOTOS

OFD

M M

APPER

DISTRIB.ENERGIA

MSC

FAC

SDC


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMDATOS

LOS SERVICIOS DE DATOS GENERALMENTE CONSISTEN EN FLUJOS DE INFORMACION, DE FORMA SINCRONA O ASINCRONA, O ARCHIVOS.

DRM UTILIZA UN SISTEMA DE EMPAQUETAMIENTO QUE PERMITE COMPARTIR ENTRE VARIOS SERVICIOS EL TRANSPORTE DE FLUJOS ASINCRONOS, ARCHIVOS Y EL BIT RATE NECESARIO PARA LOS SINCRONOS.

EL PRE-CODER PREPARA LOS DATOS SEGÚN EL NIVEL DE PROTECCION (ALTO o BAJO)


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMAUDIOSE EMPLEAN ALGORITMOS DE CODIFICACION Y COMPRESION DE AUDIO PARA CONSEGUIR LA MEJOR CALIDAD POSIBLE, YA QUE LA CAPACIDAD DE TRANSMISION EN BITS POR SG. ESTA MUY LIMITADA.

LOS REQUERIMIENTOS DEL DRM IMPLICAN QUE EL BIT RATE DISPONIBLE PARA EL AUDIO PUEDA VARIAR ENTRE 8 Kbps (4,5 KHz) y 72 Kbps (20 KHz).

PARA LA VOZ, SE PUEDEN UTILIZAR BIT RATE MENORES.

EL REQUISITO FUNDAMENTAL: LA ROBUSTEZ FRENTE A ERRORES , IMPLICA LA UTILIZACION DE DIFERENTES TIPOS DE CODIFICADORES Y NIVELES DE PROTECCION.


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMAUDIO: CODIFICADORES

AAC AUDIO, MONO Y ESTEREO, GENERAL

CELP VOZ, MONO, MUY ROBUSTO

HVX VOZ, MONO, MUY ROBUSTO, BAJO BIT RATE

SBR MEJORA LOS CODIFICADORES AAC y CELP


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMAUDIO: AAC (ADVANCE AUDIO CODING)

UTILIZA UN SUBCONJUNTO DEL MPEG-4 AAC

RAZONABLEMENTE BUENO A 20 Kbps

TRABAJA DE FORMA SIMILAR AL MPEG-1 LAYER 2 y MP3


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMAUDIO: CELP (CODE EXCITED LINEAR PREDICTION)

MPEG CELP OFRECE UNA RAZONABLE CALIDAD DE VOZ A VELOCIDADES BAJAS (8 Kbps)

SE EMPLEA PARA APLICACIONES QUE REQUIERAN GRAN ROBUSTEZ FRENTE A ERRORES DE CANAL.

PERMITE INCLUIR 3 SERVICIOS DE VOZ EN 1 SERVICIO DE AUDIO.


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMAUDIO: HVXC (HARMONIC VECTOR EXCITATION CODING)

MPEG HVXC OFRECE UNA RAZONABLE CALIDAD DE VOZ A VELOCIDADES MUY BAJAS (2 Kbps)

SE EMPLEA PARA APLICACIONES QUE REQUIERAN EL MAYOR GRADO DE ROBUSTEZ FRENTE A ERRORES DE CANAL.

PERMITE INCLUIR VARIOS SERVICIOS DE VOZ EN 1 SERVICIO DE AUDIO.

APLICACIONES MULTILINGÜES

PLAY OUT MULTIPLES PROGRAMAS DESDE DISCO DURO(4,5 horas en 4 MB)


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMAUDIO: SBR (SPECTRAL BAND REPLICATION)

COMPLEMENTA AL LA CODIFICACION AAC y CELP QUE LIMITAN LA BANDA DE AUDIO (6 KHz) PARA CODIFICAR A BAJA VELOCIDAD.

MEJORA LA PERCEPCION DEL AUDIO.

SBR PERMITE “RECREAR” EN EL RECEPTOR LA BANDA ALTA DE FRECUENCIAS DE AUDIO (6 – 20 KHz)

AUDIO

DATOS

SBR AAC AUDIO CODIFICADO + DATOS


DATOSCODIFIC.CANAL


AUDIO

FAC

INFO.

SDC

INFO.

CODERAUDIO

PRECODER

PRECODER

PRECODER

MUX DISTRIB.ENERGIA

DISTRIB.ENERGIA

CODIFIC.CANAL

CODIFIC.CANAL

ENTRELAZADOR

GENERAPILOTOS

OFD

M M

APPER

DISTRIB.ENERGIA

MSC

FAC

SDC

MSC

FAC

SDC

DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: MODULACION COFDM

MODULADOR



SURGE PARA RESOLVER EL PROBLEMA DE LAS INTERFERENCIAS OCASIONADAS POR LA PROPAGACION MULTITRAYECTO.

LOS EFECTOS DEL MULTITRAYECTO SON SELECTIVOS EN FRECUENCIA, UNAS FRECUENCIAS SON ATENUADAS Y OTRAS REFORZADAS.


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: MODULACION COFDMPARA SOLUCIONARLO, COFDM TRANSMITE LA INFORMACIÓN DIGITAL DISTRIBUYENDOLA EN PARALELO SOBRE UN CONJUNTO DE PORTADORAS (TONOS).

LA INFORMACION DISTRIBUIDA ENTRE DICHAS PORTADORAS PREVIAMENTE SE CODIFICA CON CODIGOS DE PROTECCION PARA RECUPERAR LOS DATOS QUE SE PIERDAN AL NO RECIBIRSE ALGUNA DE LAS PORTADORAS.

01001011001

f

MODULACOFDM

CANALCANAL DEMODULACOFDM

01001011001

CODIGOSPROTECCION

CODIGOSPROTECCION

f



LAS PORTADORAS SON ORTOGONALES ENTRE SI, DE FORMA QUE AUNQUE SE SOLAPEN SUS ESPECTROS NO SE INTERFIEREN.

LOS MAXIMOS DE LOS CENTROS DE LOS ESPECTROS DE CADA PORTADORA COINCIDE CON LOS MINIMOS DEL RESTO.ESTO SE CONSIGUE ESPACIANDOLAS UN VALOR DETERMINADO:

1/Tu HzSIENDO Tu EL TIEMPO DURANTE EL QUE LA PORTADORA SE TRANSMITE.


TIEMPO

FRECUENCIA

AMPLITUD

SIMBOLOCOFDM

PORTADORAS

Tu: DURACION UTILSIMBOLO

1 / Tu

ANCH

O D

E BA

NDA



OTRO PROBLEMA A RESOLVER ES LA INTERFERENCIA ENTRE SIMBOLOS, PRODUCIDA EN EL RECEPTOR AL RECIBIR ECOS DE EL ANTERIOR SIMBOLO OFDM SOBRE EL ULTIMO TRANSMITIDO.

ESTE PROBLEMA SE RESUELVE INTRODUCIENDO UN RETARDO EN LA TRANSMISION DE LOS SIMBOLOS NUEVOS EN EL TRANSMISOR. ESTE RETARDO SE LLAMA TIEMPO DE GUARDA.


TIEMPO

FRECUENCIA

AMPLITUD

ANC

HO

DE

BAN

DA

UTIL

SUB-BANDA

GUARDATs: DURACION SIMBOLO = Tg + Tu



DATOSCODIFIC.CANAL


AUDIO

FAC

INFO.

SDC

INFO.

CODERAUDIO

PRECODER

PRECODER

PRECODER

MUX DISTRIB.ENERGIA

DISTRIB.ENERGIA

CODIFIC.CANAL

CODIFIC.CANAL

ENTRELAZADOR

GENERAPILOTOS

OFD

M M

APPER

DISTRIB.ENERGIA

MSC

FAC

SDC

MSC

FAC

SDC

DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: DISTRIBUIDOR DE ENERGIA


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: DISTRIBUIDOR DE ENERGIA

LAS AFECTAN REPETICIONES DE PROLONGADAS DE “0” o “1”. AFECTAN AL PROCESO DIGITAL DE LA SEÑAL Y SU TRANSMISION.

LA INSERCION DETERMINISTICA DE BITS EVITA QUE SE TRANSMITAN SECUENCIAS INDESEADAS.

11111111111111111110011101001 11101110011110111110011101001


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: CODIFICADOR DE CANAL

DATOS


AUDIO

FAC

INFO.

SDC

INFO.

CODERAUDIO

PRECODER

PRECODER

PRECODER

MUX DISTRIB.ENERGIA

DISTRIB.ENERGIA

CODIFIC.CANAL

CODIFIC.CANAL

ENTRELAZADOR

GENERAPILOTOS

OFD

M M

APPER

DISTRIB.ENERGIA

MSC

FAC

SDC

MSC

FAC

SDC

CODIFIC.CANAL



AÑADE INFORMACION REDUNDANTE PARA OBTENER UNA TRANSMISON CASI LIBRE DE ERRORES.

EMPLEA:ESQUEMAS DE CODIFICACION MULTINIVEL PARA OPTIMIZAR CODIFICACION Y MODULACION.DIFERENTES NIVELES DE PROTECCION:

UEP (UNEQUAL ERROR PROTECTION): MSCEEP (EQUAL ERROR PROTECTION): FAC y SDC

ENTRELAZADO DE BITS



LAS PORTADORAS COFDM SE CODIFICAN DIGITALMENTE

AMPLITUD

FRECUENCIA

FASE



ASPECTO DE LA SEÑAL

(SIMBOLOS)CONSTELACION

AMPLITUDCONSTANTE

CAMBIOS FASEΠ / 4

3 Π / 45 Π / 4 7 Π / 4

MODULACION QPSK-4QAM


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: CODIFICADOR DE CANALCOMBINANDO DIFERENTES AMPLITUDES Y FASES, CADA SIMBOLO TRASMITE MAYOR NUMERO DE BITS.



64 QAM: 64 SIMBOLOS DIFERENTES. 6 BITS DE INFORMACION POR SIMBOLO.

CADA UNO DEFINIDO POR 1 (DE 4 POSIBLES) VALOR DE AMPLITUD Y 1 (DE 16 POSIBLES) VALOR DE FASE.


CADA UNO DEFINIDO POR 1 (DE 2 POSIBLES) VALOR DE AMPLITUD Y 1 (DE 8 POSIBLES) VALOR DE FASE.




110100100100101100110011101001

A B C D E

EL FLUJO DE BITS SE AGRUPA EN BLOQUES DE 6 BITS (64 QAM),16 BITS (16QAM) ó 2 BITS (4PSK-QPSK) PARA FORMAR UN SIMBOLO O CELULA QAM.

CADA PORTADORA COFDM TRANSPORTA 1 CELULA QAM (A,B,C…).

CADA CELULA PUEDE CONTENER: 6 bits, 4 bits ó 2 bits DEPENDIENDO DEL ESQUEMA DE CODIFICACION ELEGIDO Y DEL CANAL.

110100100100101100110011101001

A B C D E F G



CODIFICACION DE LOS CANALES:

MSC: 64 QAM ó 16 QAM; DIFERENTES CODE RATES.

SDC: 16 QAM ó 4 QAM; CODE RATE FIJO.

FAC: 4 QAM (QPSK); CODE RATE FIJO.

LA ELECCION DE UN ESQUEMA DE CODIFICACION Y CODE RATE SE REALIZA EN FUNCION DE LA PROTECCION QUE SE REQUIERA.

4 QAM ES MAS ROBUSTO QUE 16 QAM16 QAM ES MAS ROBUSTO QUE 64 QAM



DATOSCODIFIC.CANAL


AUDIO

FAC

INFO.

SDC

INFO.

CODERAUDIO

PRECODER

PRECODER

PRECODER

MUX DISTRIB.ENERGIA

DISTRIB.ENERGIA

CODIFIC.CANAL

CODIFIC.CANAL

ENTRELAZADOR

GENERAPILOTOS

OFD

M M

APPER

DISTRIB.ENERGIA

MSC

FAC

SDC

MSC

FAC

SDC

MODELO CONCEPTUAL: ENTRELAZADOR


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: ENTRELAZADOR

DISTRIBUYE LAS CELULAS QAM DEL MSC EN PORTADORAS COFDM NO CONSECUTIVAS EN EL TIEMPO Y LA FRECUENCIA.

PROPORCIONA MAS ROBUSTEZ EN LA TRANSMISION POR CANALES CON DISPERSION EN EL TIEMPO Y LA FRECUENCIA.

TIEMPO

FRECUENCIA

AMPLITUD

ANC

HO

DE

BAN

DA

TIEMPO

FRECUENCIA

AMPLITUD

ANC

HO

DE

BAN

DA


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: ENTRELAZADOR

PROTEGE FRENTE A ERORES DE RAFAGA EN EL TIEMPO Y LA FRECUENCIA.

DOS OPCIONES DE ENTRELAZADO: CORTO: EN LA MISMA TRAMA DE 400 msLARGO: DISTRIBUIDO EN 3 TRAMAS CONSECUTIVAS

TIEMPO

FRECUENCIA

AMPLITUD

ANC

HO

DE

BAN

DA

400 ms

FRECUENCIA

800 ms 1,2 s


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: GENERADOR DE PILOTOS

DATOSCODIFIC.CANAL


AUDIO

FAC

INFO.

SDC

INFO.

CODERAUDIO

PRECODER

PRECODER

PRECODER

MUX DISTRIB.ENERGIA

DISTRIB.ENERGIA

CODIFIC.CANAL

CODIFIC.CANAL

ENTRELAZADOR

GENERAPILOTOS

OFD

M M

APPER

DISTRIB.ENERGIA

MSC

FAC

SDC

MSC

FAC

SDC


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: GENERADOR DE PILOTOSINSERTA PORTADORAS CODIFICADAS CON CELULAS QAM DETERMINADAS PARA FACILITAR LA SINCRONIZACION Y RECEPCION.

SON DE 3 TIPOS: REFERENCIA DE FRECUENCIAREFERENCIA DEL TIEMPOGANANCIA

TIEMPO

FRECUENCIA

AMPLITUD

ANC

HO

DE

BAN

DA


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: OFDM MAPPER

DATOSCODIFIC.CANAL


AUDIO

FAC

INFO.

SDC

INFO.

CODERAUDIO

PRECODER

PRECODER

PRECODER

MUX DISTRIB.ENERGIA

DISTRIB.ENERGIA

CODIFIC.CANAL

CODIFIC.CANAL

ENTRELAZADOR

GENERAPILOTOS

OFD

M M

APPERDISTRIB.

ENERGIA

MSC

FAC

SDC

MSC

FAC

SDC



COLOCA LAS CELULAS QAM DE LOS CANALES (MSC, SDC, FAC) EN LAS PORTADORAS, EN LA PARRILLA TIEMPO - FRECUENCIA.COLOCA UNA CELULA QAM POR PORTADORA.

LA DISTRIBUCION DE LAS CELULAS QAM DE CADA CANAL ENTRE LAS PORTADORAS ESTA ORDENADO EN EL ESTANDAR DRM.

UNAS PORTADORAS LLEVAN INFORMACION DEL MSC, OTRAS DEL SDC, OTRAS DEL FAC Y OTRAS LOS PILOTOS.



ESTRUCTURA LAS CELULAS EN TRAMAS DE 400 ms1 SUPER TRAMA = 3 TRAMASEL Nº. DE SIMBOLOS COFDM POR TRAMA DE 400 ms Y EL Nº. DE PORTADORAS POR SIMBOLO ESTA DETERMINADO POR EL MODO DE TRANSMISION (A,B,C,D)

400 ms

FRECUENCIA

800 ms 1,2 s


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: GENERADOR OFDM

DATOSCODIFIC.CANAL


AUDIO

FAC

INFO.

SDC

INFO.

CODERAUDIO

PRECODER

PRECODER

PRECODER

MUX DISTRIB.ENERGIA

DISTRIB.ENERGIA

CODIFIC.CANAL

CODIFIC.CANAL

ENTRELAZADOR

GENERAPILOTOS

OFD

M M

APPERDISTRIB.

ENERGIA

MSC

FAC

SDC

MSC

FAC

SDC


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: GENERADOR OFDM

CONVIERTE UN SIMBOLO COFDM EN SU EXPRESION EN EL DOMINIO DEL TIEMPO, E INSERTA EL INTERVALO DE GUARDA COMO UNA REPETICION DE PARTE DE LA SEÑAL.

¿COMO LO HACE?

FOURIER DEMOSTRO QUE CUAQUIER SEÑAL EN EL DOMINIO DEL TIEMPO PUEDE REPRESENTARSE COMO UNA SUMA DE SINUSOIDES (TONOS) CON DIFERENTES FRECUENCIAS Y AMPLITUDES.

UN SIMBOLO COFDM ES UN CONJUNTO DE TONOS DE DIFERENTES FRECUENCIAS, AMPLITUDES Y FASES.


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: GENERADOR OFDMTRANSFORMADA INVERSA

LO HACE EL MODULADOR



MODELO CONCEPTUAL: GENERADOR OFDMTRANSFORMADA DIRECTA

LO HACE EL RECEPTOR


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: GENERADOR COFDM

TIEMPO

FRECUENCIA

AMPLITUD

ANC

HO

DE

BAN

DA

UTILGUARDA

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: MODULADOR

DATOSCODIFIC.CANAL


AUDIO

FAC

INFO.

SDC

INFO.

CODERAUDIO

PRECODER

PRECODER

PRECODER

MUX DISTRIB.ENERGIA

DISTRIB.ENERGIA

CODIFIC.CANAL

CODIFIC.CANAL

ENTRELAZADOR

GENERAPILOTOS

OFD

M M

APPERDISTRIB.

ENERGIA

MSC

FAC

SDC

MSC

FAC

SDC


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMMODELO CONCEPTUAL: MODULADORLA IFFT ES EL RESULTADO DE UN PROCESO DIGITAL, POR TANTO LA SEÑAL ES DIGITAL.EL MODULADOR REALIZA UN FILTRADO PARA CUMPLIR CON LA MASCARA DEL ESPECTRO DE FRECUENCIAS REQUERIDO POR DRM Y CONVIERTE LA SEÑAL DIGITAL EN ANALOGICA.

LA SEÑAL PUEDE SER ENTREGADA EN FORMATO RFA – RFP (IQ) PARA SER UTILIZADA POR AMPLIFICADORES NO LINEALES, O EN FORMATO COMPUESTO SI SE EMPLEAN AMPLIFICADORES LINEALES.


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMTRANSMISOR

AUDIOCOD.

TIEMPO

FRECUENCIA

AMPLITUD TRANSMITIDA

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

IFFT

QAM

QAM

QAM1010110010110

010011

0011

MSC

SDC

FAC

CODIFICADORCANAL

ENTRELAZADO

MAPPER

QAMQAMQAMQAMQAMQAMQAMQAMQAMQAM


DRM: GENERACION DE UNA SEÑAL DRMRECEPTOR

AUDIODEC

TIEMPO

FRECUENCIA

AMPLITUD SEÑAL RECIBIDA

FFT

FFT

FFT

FFT

FFT

FFT

FFT

FFT

QAM

QAM

QAM1010110010110

010011

0011

MSC

SDC

FAC

DECODIFICADORCANAL

DESENTRELAZADO MAPPER

QAMQAMQAMQAMQAMQAMQAMQAMQAMQAM



DRMQUE ESESTADO ACTUALAPLICACIONES TIPICASGENERACION DE UNA SEÑAL DRMPARAMETROS DE TRANSMISONINFRAESTRUCTURA PARA DIFUSION


DRM: PARAMETROS DE TRANSMISION

DRM HA CARACTERIZADO 4 TIPOS PROTECCION EN FUNCION DEL COMPORTAMIENTO DEL CANAL DE TRANSMISION.

MODO BANDAS _ A CANAL GAUSSIANO, POCO FADING. OM – OL

B CANAL SELECTIVO EN TIEMPO Y FREQ. OM – OCLARGA DISPERSION DEL RETARDO

C SIMILAR AL B PERO CON DOPPLER OC

D SIMILAR AL B PERO CON RETARDOS OCSEVEROS Y DOPPLER


DRM: PARAMETROS DE TRANSMISION

A 24 41,6 26,6 15 204B 21,3 46,9 26,6 15 182C 14,6 68,5 20 20 138D 9,3 107,5 16,6 24 88

Nº PORTADORAS PARA UN ANCHO DE BANDA DE 9 kHzNº SIMBOLOS COFDM POR TRAMA DE 400 ms

SIMBOLOS COFDM

Nº PORTADORASMODO Tu (ms) DIST. (Hz) ENTRE

PORTADORASTs

(ms)

PARAMETROS COFDM PARA 9 kHz

EL Nº DE PORTADORAS VARIA CON EL ANCHO DE BANDA


DRM: PARAMETROS DE TRANSMISIONCAPACIDAD UTIL / CAPACIDAD TOTAL EN EL MSCLOS BITS DE DIFERENCIA ENTRE LA CAPACIDAD TOTAL Y LA UTIL SON LOS BITS DE PROTECCION CONTRA ERRORES AÑADIDOS POR EL CODIFICADOR DE CANAL.

4,5 kHz 9 kHz 4,5 kHz 9 kHzMAX: 0,5 9,4 19,7MIN: 0,78 14,7 30,9MAX: 0,5 6,3 13,1MIN: 0,62 7,8 16,4MAX: 0,5 7,2 15,3MIN: 0,78 11,3 24,1MAX: 0,5 4,8 10,2MIN: 0,62 6 12,8

PROTECCION: CODE RATE; EEP, ESTÁNDAR MAPPING; CAPACIDAD EN kbps

B64 QAM

16 QAM

MODO COD. MSC CAPACIDAD TOTAL

39,4818,89A

64 QAM

16 QAM

PROTECC CAPACIDAD UTIL

26,3212,59

30,77

20,51

14,49

9,66



DRMQUE ESESTADO ACTUALAPLICACIONES TIPICASGENERACION DE UNA SEÑAL DRMPARAMETROS DE TRANSMISONINFRAESTRUCTURA PARA DIFUSION


DRM: INFRAESTRUCTURA DE TRANSMISIONDISTRIBUCION

SE ESTAN DESARROLLANDO LAS ESPECIFICACIONES DE LOS INTERFACES PARA UNIR DIVERSOS COMPONENTES DEL MODELO CONCEPTUAL.

ESTOS INTERFACES PRETENDEN FLEXIBILIZAR EL EMPLAZAMIENTO DE LOS CODIFICADORES DE AUDIO / DATOSDONDE SE ORIGINAN PARA MINIMIZAR LAS DEGRADACIONES PRODUCIDAS POR SU TRANSPORTE.



SDI / DCP: SERVICE DISTRIBUTION INTERFACEDISTRIBUTION & COMUNICATIONS PROTOCOL

CONECTA LOS CODIFICADORES DE AUDIO / DATOS CON ELMULTIPLEXADOR DRM.

MDI: MULTIPLEX DISTRIBUTION INTERFACE

CONECTA EL MULTIPLEXOR DRM CON EL MODULADOR O MODULADORES EN EL CENTRO EMISOR.

PARA REALIZAR EL TRANSPORTE DEL SDI O MDI ES SUFICIENTEUN ENLACE DE 64 kbps. (PARA 9 KHz; MODO A; 64QAM; 0,78)



DATOS

AUDIO

CODERAUDIO 1

PRECODER 1

MUXDRM MULTIPLEX

DATOS

AUDIOCODERAUDIO 2

PRECODER 2

SDI

SDI MDI

MODULADORCOFDM

SDC

FAC

CENTRO EMISOR

ESTUDIO 2

ESTUDIO 1

PROVEEDOR


DRM: INFRAESTRUCTURA DE TRANSMISIONTRANSMISION

UNO DE LOS OBJETIVOS DEL DRM ES LA UTILIZACION DE LOSTRANSMISORES EXISTENTES, AUNQUE HAYA QUE ADAPTARLOS.

AL TRANSMISOR SE LE PIDEN DOS REQUISITOS:- COMPORTAMIENTO LINEAL - PUEDA ENTREGAR POTENCIAS DE PICO DE 10 dB

SE PUEDEN UTILIZAR AMPLIFICADORES:- NO LINEALES (VALVULAS O ESTADO SOLIDO)- LINEALES


DRM: INFRAESTRUCTURA DE TRANSMISIONTRANSMISIONAMPLIFICADORES NO LINEALES:

SE UTILIZA LA TECNICA RF P – RF A

SE CONSIGUE QUE TENGA UN COMPORTAMIENTO LINEAL,AUNQUE FUNCIONE DE FORMA NO LINEAL.


DRM: INFRAESTRUCTURA DE TRANSMISIONTRANSMISIONAMPLIFICADORES NO LINEALES:

PARA QUE SEA POSIBLE, HAY QUE CONSEGUIR:- EL MODULADOR SE ACOPLE DIRECTAMENTE.- ANCHO DE BANDA DE LOS CIRCUITOS POR DONDE PASELA SEÑAL DE AMPLITUD (AUDIO) SEA 3 VECES EL ANCHODE LA SEÑAL DRM.

- RETARDO DE GRUPO SEA CONSTANTE.- ECUALIZACION DE FASE DINAMICA (PARA Tx FREC. AGIL)


DRM: INFRAESTRUCTURA DE TRANSMISIONTRANSMISIONAMPLIFICADORES LINEALES:

SE UTILIZA LA SALIDA COMPUESTA DEL MODULADOR.

ES NECESARIO MODIFICAR LAS CONDICIONES DE TRABAJO PARA QUE FUNCIONE EN LA ZONA LINEAL.

ESTO SUPONE REDUCIR LA POTENCIA DE SALIDA.

Ej: Tx 500 kW PDM 300 kW zona lineal 30 kW POT. MEDIA

MEDIDA DE CALIDAD: MER > 30 dB


DRM: INFRAESTRUCTURA DE TRANSMISIONTRANSMISIONESPECTRO

AUNQUE NO ESTA COMPLETAMENTE DEFINIDO, ES MASRESTRICTIVA QUE LA ITU-R SA 328 PARA TRANSMISONES AM.


DRM: INFRAESTRUCTURA DE TRANSMISIONSISTEMAS RADIANTESHAY QUE TENER EN CUENTA:

- LA COINCIDENCIA DEL ANCHO DE BANDA DE LA SEÑAL DRM CON LA ANALOGICA.

- TRANSMISONES SIMULCAST ó > 18 kHzOCLA EXPERIENCIA ESTA DEMOSTRANDO QUE LA MAYORIA DE LOS SISTEMAS RADIANTES SIRVEN PARA DRM.

OMCOMO REGLA GENERAL UN SISTEMA RADIANTE DE 1 MASTILFUNCIONANDO A SU FRECUENCIA DE RESONANCIA Y CON EL MISMO ANCHO DE BANDA PODRA UTILIZARSE PARA DRM.


DRM: INFRAESTRUCTURA DE TRANSMISIONSISTEMAS RADIANTESOMLAS ULTIMAS EXPERIENCIAS INDICAN QUE A QUE LA CARACTERISTICA ROE SEA (λ/4):

+ / - 10 KhZ < 1.2 :1+ / - 15 KhZ < 1.4 :1

Y MEJORES PARA ANCHOSDE BANDA DE 18 y 20 kHz


DRM: INFRAESTRUCTURA DE TRANSMISIONSISTEMAS RADIANTESOMPARA UTILIZAR SISTEMAS RADIANTES QUE ESTEN EN SERVICIOHAY QUE ASEGURARSE QUE LA IMPEDANCIA CARACTERISTICASEA SIMETRICA.SI NO LO ES HAY QUE UTILIZAR DESFASADORES.

EN SISTEMAS RADIANTES NO RESONANTES O QUE DIPLEXEN PUEDEN EXISTIR RESTRICCIONES DE ANCHO DE BANDA.

PARA ESTOS CASOS SE PUEDE UTILIZAR EL PRECORRECTORDEL MODULADOR, AUNQUE LO MEJOR ES REVISAR EL DISEÑOPARA ADAPTARLO AL NUEVO USO.


GRACIAS POR SU ATENCION

Technology

Introduccion al Sistema Digital Radio Mondiale (DRM)