DVB-NGHla nueva generación de TV       digital móvil                  Carlos Romero RuescasInstituto de Telecomunicaciones...
Índice• Introducción   – Motivación   – Evolución estándares TV fija y móvil   – Estrategia estandarización• Grupos de tra...
Motivación• DVB-NGH es el nuevo estándar en el que ha trabajado la organización DVB  (Digital Video Broadcasting)• En los ...
Motivación• DVB-NGH se basa en DVB-T2 y DVB-T2 lite    – Los receptores de DVB-NGH deben ser capaces de recibir DVB-T2 lit...
Future Extension Frames (FEFs)• FEFs permiten combinar DVB-T2 con futuras tecnologías en un mismo  múltiplex mediante una ...
Evolución estándares TV fija y móvil1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2...
Evolución estándares TV fija y móvil
Estrategia de estandarización                         DVB-T2                DVB-T2                  lite     DVB-NGH•   Pr...
DVB-T2 lite• Subconjunto de DVB-T2 orientado a movilidad   – Permite tramas con diferentes FFTs y patrones de portadoras p...
DVB-NGH (Next Generation Hand-held)• DVB-NGH está basado en DVB-T2 pero incorpora nuevas tecnologías que  permiten su uso ...
Grupos de trabajo
Grupo de trabajo FSS• Principales tareas del TF-FSS    – Técnicas de Diversidad en Tiempo-Frecuencia (TFS)        • Consis...
Grupo de trabajo CCI• El CCI ha adoptado:    – Codificación mediante códigos LDPC+BCH (igual que en DVB-T2), pero con modo...
Grupo de trabajo MIMO• En DVB-NGH se adoptan códigos  MIMO de tasa 1 y tasa 2• Códigos MIMO de tasa 1:                    ...
Grupo de trabajo SUL• Objetivo: “Recomendar las mejores soluciones para el completo diseño de la  arquitectura y señalizac...
Grupo de trabajo SUL• Requisitos comerciales donde trabaja el SUL:    – DVB-NGH debe ser un estándar de capa física transp...
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CBS (Common Broadcast Specification)• Estándar de radiodifusión móvil común 3GPP & DVB   –   Tecnología global para aprove...
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DVB-NGH, LA NUEVA GENERACIÓN DE TV DIGITAL MÓVIL

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En este artículo se detallan las principales soluciones técnicas del futuro estándar de TV digital móvil DVB-NGH (Digital Video Broadcast - Next Generation Hanheld). DVB-NGH es la evolución móvil del estándar de TDT de segunda generación DVB-T2 (Digital Video Broadcasting - 2nd Generation Terrestrial). El proceso de estandarización de DVB-NGH empezó a principios del año 2010, y su finalización está prevista para finales de 2011. Algunas de las principales características de DVB-NGH son: la utilización de codificación de video escalable SVC (Scalable Video Coding), MIMO (Multiple Input Multiple Output), TFS (Time Frequency Slicing), la inclusión de una componente satelital para posibilitar un despliegue híbrido terrestre-satelital, y la definición de un perfil específicamente diseñado para IP (Internet Protocol) utilizando RoHC (Robust Header Compression). Todas estas soluciones tecnológicas, conjuntamente con las altas prestaciones de DVB-T2, hacen que DVB-NGH sea realmente una tecnología de nueva generación de TV móvil con unas prestaciones nunca vistas por un sistema de radiodifusión multimedia móvil.

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DVB-NGH, LA NUEVA GENERACIÓN DE TV DIGITAL MÓVIL

  1. 1. DVB-NGHla nueva generación de TV digital móvil Carlos Romero RuescasInstituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia carrorue@iteam.upv.es
  2. 2. Índice• Introducción – Motivación – Evolución estándares TV fija y móvil – Estrategia estandarización• Grupos de trabajo – FSS – CCI – MIMO – SUL – SAT• Conclusiones
  3. 3. Motivación• DVB-NGH es el nuevo estándar en el que ha trabajado la organización DVB (Digital Video Broadcasting)• En los próximos años se espera un crecimiento del mercado potencial de la TV móvil  Continuo aumento del consumo de servicios multimedia móviles con la aparición de nuevos dispositivos como los teléfonos inteligentes • Se espera que el tráfico móvil aumente de forma importante en los próximos años • Se prevé que el 66% del tráfico móvil en 2015 sea vídeo Fuente: Cisco VNI Mobile 2011
  4. 4. Motivación• DVB-NGH se basa en DVB-T2 y DVB-T2 lite – Los receptores de DVB-NGH deben ser capaces de recibir DVB-T2 lite• Cambio de concepto con respecto a los estándares de TDT móvil de primera generación DVB-H & DVB-SH. DVB-NGH permite ser transmitido dentro de canales T2 reaprovechando parte de la infraestructura de T2 – Para ello se utilizan las tramas FEF, que ya fueron definidas en DVB-T2• DVB-NGH incorpora una componente satélite adicional – Despliegue MFN (Red de Frecuencia Múltiple), terrestre en banda UHF y satélite en banda L o S
  5. 5. Future Extension Frames (FEFs)• FEFs permiten combinar DVB-T2 con futuras tecnologías en un mismo múltiplex mediante una multiplexación por división en el tiempo: – Ejemplos: DVB-T2 lite, DVB-NGH• Permite proporcionar nuevos servicios con nuevas tecnologías sin la necesidad de desplegar nuevas redes T2- T2- T2- T2- FEF FEF Frame Frame Frame Frame Tiempo Servicios multimedia móviles HDTV & 3DTV Recepción móvil Recepción fija T2- T2- T2- T2- FEF FEF Frame Frame Frame Frame T2- T2- T2- T2- FEF FEF Frame Frame Frame Frame
  6. 6. Evolución estándares TV fija y móvil1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 ASO : Analog TV Switch-Off From Analog TV to Digital TV From SDTV to HDTV DTMB From Digital TV to Mobile TV
  7. 7. Evolución estándares TV fija y móvil
  8. 8. Estrategia de estandarización DVB-T2 DVB-T2 lite DVB-NGH• Proceso de estandarización en tres fases: 1. DVB-T2 Lite (DVB-T2 Mobile) – sub-conjunto de DVB-T2 móvil 2. DVB-NGH – evolución móvil de DVB-T2 3. CBS (Common Broadcast Specification) – estándar común DVB & 3GPP
  9. 9. DVB-T2 lite• Subconjunto de DVB-T2 orientado a movilidad – Permite tramas con diferentes FFTs y patrones de portadoras piloto – Máxima compatibilidad, muy pocos elementos nuevos: • Tasas de codificación más robustas de DVB-S2: 1/3 y 2/5 • Actualización de la señalización (compatible) • Técnicas para reducir el PAPR – Menos complejo (tamaño de los chips < 50%) • Tamaño LDPC 16K • Reducción de la memoria de entrelazado a la mitad • Tasa máxima de servicio 4 Mbps • Eliminación de modos T2 no válidos para movilidad
  10. 10. DVB-NGH (Next Generation Hand-held)• DVB-NGH está basado en DVB-T2 pero incorpora nuevas tecnologías que permiten su uso en receptores móviles y que sea más eficiente: – SVC (Scalable Video Coding) – TFS (Time Frequency Slicing) – MIMO (Multiple Input Multiple Output) – Entrelazado temporal más eficiente – Componente satélite opcional – RoHC (Robust Header Compression) – Señalización L1 más robusta y con menos overhead – Servicios locales en redes SFN• Estas soluciones técnicas que hacen que no sea un estándar de televisión digital de 2ª Generación (ej. DVB-T2, DVB-C2) sino de 3ª Generación
  11. 11. Grupos de trabajo
  12. 12. Grupo de trabajo FSS• Principales tareas del TF-FSS – Técnicas de Diversidad en Tiempo-Frecuencia (TFS) • Consiste en la transmisión de las tramas NGH sobre un conjunto de canales de RF que implementa saltos en frecuencia (frequency hopping) • Mejora en la cobertura para recepción fija y móvil • Incremento de la robustez frente a interferencias – FEF bundling • Define una estructura de trama lógica para NGH, también permite reducir la sobrecarga de señalización de capa física (L1) • Es compatible con la técnica del TFS – Modos de transmisión NGH – Reducción del PAPR – Extensión del símbolo P1
  13. 13. Grupo de trabajo CCI• El CCI ha adoptado: – Codificación mediante códigos LDPC+BCH (igual que en DVB-T2), pero con modos más robustos – Entrelazado de bit entre la codificación y la modulación (mismo que en T2) – Constelaciones rotadas que mejoran la diversidad del sistema – Entrelazado temporal basado en entrelazado de bloque + convolucional BIT INTERLEAVED CODED MODULATION (BICM) INPUT BCH LDPC Bit Bit to Cell IQ Symbol PROCESSING Encoder Encoder Interleaver Demux Mapper Constellation Cyclic Cell Time FRAME Rotation Q-Delay Interleaver Interleaver BUILDER
  14. 14. Grupo de trabajo MIMO• En DVB-NGH se adoptan códigos MIMO de tasa 1 y tasa 2• Códigos MIMO de tasa 1: Señales de pre-distorsión – Aportan ganancias por diversidad y son diferentes en cada antena compatibles con transmisores y receptores con una única antena. – Esquema Alamouti (MISO) – Esquema eSFN (enhanced Single Frequency Network)• Códigos MIMO de tasa 2: – Explotan la diversidad espacial del canal MIMO, y además permiten multiplexado espacial, pero requieren de la integración de varias antenas en transmisión y en recepción – Esquema eSM + PH
  15. 15. Grupo de trabajo SUL• Objetivo: “Recomendar las mejores soluciones para el completo diseño de la arquitectura y señalización de DVB-NGH, centrándose en las capas superiores y la señalización de capa física”.• Pila protocolos SUL • Bloques SUL en el diagrama DVB-NGH L3 SOURCE CODE OMA-BCAST APLICACIÓN TRANSPORT STREAMS UL-FEC L1 – PHYSICAL SERVICE (1-N) PLP INPUT PROCCESSING MODULE (1-M) HEADER L2 COMPRESSION ENLACE INPUTSUL STREAM PRE- STREAM BB BB BICM GENERATOR PROCESSING FRAMING SCRAMLER PROCESSING ENCAPSULATION L2 SIGNALLING MULTIPLEXING L1 FRAME SIGNALLING BUILDER L1 SIGNALLING L1 GENERATOR FÍSICA
  16. 16. Grupo de trabajo SUL• Requisitos comerciales donde trabaja el SUL: – DVB-NGH debe ser un estándar de capa física transparente para las capas superiores – Optimizar la cadena de transmisión para aumentar la eficiencia en el uso del ancho de banda disponible, maximizando el throughput disponible para audio, vídeo y datos – Soportar tanto contenido con base MPEG2-TS y contenido del mundo IP – Mejorar la señalización de los servicios – Favorecer la interoperabilidad y coexistencia con otras tecnologías broadcast y wireless/móviles• Aspectos a estudiar para satisfacer los requisitos comerciales: – SVC – ROCH – Señalización L1 – Perfiles TS & IP – OMA BCAST – Señalización Consistente
  17. 17. Grupo de trabajo SAT• Objetivo: “Desarrollar las soluciones necesarias para solventar los problemas característicos de la trasmisión satélite móvil, manteniendo el mayor número posible de elementos comunes con la componente terrestre”• La componente satelital permitirá desplegar una componente en las bandas L o S para complementar la cobertura terrestre en banda UHF en zonas rurales y poco pobladas• Temas tratados: – Selección de modos de transmisión mas robustos: • Constelaciones, tamaños FFT, intervalos de guarda y tasas de codificación – SC-OFDM: Técnica que mejora el PAPR – Robustez de la señalización de capa física (L1): • Peores condiciones de canal (LMS) • Robustez de los datos hasta QPSK 1/5
  18. 18. Conclusiones• No requiere desplegar una red propia, permite utilizar la infraestructura y la red utilizada para DVB-T2• Una de las claves de DVB-NGH es que logra mejorar la diversidad espacial (MIMO), la diversidad frecuencial (TFS), temporal (CI) y además reducir el overhead• Permite la difusión muy eficiente de TV digital móvil• Utiliza las técnicas mas avanzadas en el ámbito de las comunicaciones móviles que le permiten alcanzar un rendimiento muy elevado• DVB-NGH se presenta como el futuro estándar de televisión digital móvil
  19. 19. Gracias por su atención ¿Preguntas? Carlos Romero RuescasGrupo de Comunicaciones Móviles iTeam carrorue@iteam.upv.es
  20. 20. ANEXO
  21. 21. CBS (Common Broadcast Specification)• Estándar de radiodifusión móvil común 3GPP & DVB – Tecnología global para aprovechar economías de escala – Basado en LTE – Study Item rechazado en 3GPP en el primer intento (Mayo 2011) – Cuando termine NGH, se volverá a intentar
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