Televisión en el móvil
Sara Ángela Camacho Domínguez
Universidad de Huelva
Juan Manuel Eugenio Barroso
Rade Tecnologías
Las empresas de telecomunicaciones crearon el conocido DVB (Digital Video Broadcasting) para que la señal de televisión digital pudiera transmitirse desde el foco emisor hasta la pantalla en la que se visualice la imagen. Se desarrollo por tanto un estándar que permitió que cualquier usuario, desde cualquier lugar, pudiera ver en su monitor todas las cadenas acogidas al DVB.
Con la televisión móvil ha sucedido algo semejante. Ha sido necesario crear un nuevo estándar, en base al DVB, conocido como DVB-H (Digital Video Broadcast Handheld) que permite que la señal llegue a cualquier dispositivo portátil, aprovechando la red de coberturas territoriales de las operadoras de móvil como medio de transmisión de datos. DVB-H es una combinación de la tecnología GSM y las redes WiFi de internet.
DVB-H agrupa a más de doscientas cadenas de televisión, fabricantes de celulares y operadores de telefonía móvil, además de contar con la presencia de más de una treintena de países de Europa, América y Asia. Sin embargo, no debemos olvidar que este estándar está en fase de desarrollo y es un sistema aún muy precario, exceptuando a Estados Unidos, donde el operador MobiTv ofrece programas de las principales cadenas norteamericanas desde el año 2003.
Existen dos tipos de comunicaciones para la retransmisión de televisión en dispositivos móviles: los sistemas punto a punto (Modo unicast (one-to.one)) donde tienen cabida las tecnologías UMTS y HSDPA, en las que cada contenido se transmite de forma separada desde una fuente única a un único dispositivo móvil; y los sistemas punto-multipunto (Modo broadcast), en el que estarían ubicadas las tecnologías de difusión, que distribuyen el mismo contenido a un gran numero de dispositivos móviles en una única transmisión.
Una vez hecha una introducción sobre la televisión móvil, pasaremos ahora a explicar de forma más detallada el estándar DVB-H. La tecnología DVB-H constituye una plataforma de difusión IP orientada a terminales portátiles que combina la compresión de video y el sistema de transmisión de DVB-T, estándar utilizado por la TDT (Televisión Digital Terrestre). DVB-H hace compatible la recepción de la TV terrestre en receptores portátiles alimentados con baterías. Es decir, DVB-H es una adaptación del estándar DVB-T para los terminales móviles.
La recepción de DVB-H es muy diferente a la típica de TDT. Fundamentalmente, porque tenemos terminales que disponen de antenas integradas de muy poca ganancia (excepto ordenadores y televisiones portátiles) y en entornos de peor recepción (interior de edificios, interior de un vehículo a altas velocidades, etc.). Estos problemas fueron solucionados con algunas medidas que pasamos a detallar.
- Menor consumo: Evidentemente debíamos reducir el consumo de este estándar ya que los dispositivos móviles tienen una alimentación bastante limitada. Para hacer esto, se utilizo lo que se denomina “time-slicing”. Con esta solución, los datos que se representan en un servicio particular son repartidos en sistemas portátiles en ráfagas mediante intervalos de tiempo. De este modo, cuando el receptor no está recibiendo la ráfaga de datos deseada, el sintonizador está inactivo y por lo tanto está utilizando menos capacidad de batería, llegando a tener un ahorro de hasta un 90% de energía. El ahorro de energía es considerable, ya que reducimos los 600 mW de los terminales con TDT o DVB-T hasta los 100 mW de los dispositivos con DVB-H.
Sin embargo, esta media presenta algunos problemas. El primero de ellos es que se necesita de una memoria en el terminal de al menos 2 Mb. El segundo de ellos es que se introducen retardos que pueden llegar a ser importantes según la configuración del sistema; dichos retardos pueden producir molestias para el usuario al cambiar de canal.
- Mejor recepción: Las pequeñas dimensiones de los dispositivos portátiles presentaba el problema de la recepción. Para ello se implementó la solución denominada MPE-FEC (Multi Protocol Encaptulation-Forward Error Correction). Con esto, se obtiene una enorme mejoría en dos aspectos: la relación portadora de ruido y la minimización del efecto Doppler.
Ya que necesitamos de una memoria para llevar a cabo el “time-slicing”, se utiliza la misma para llevar a cabo un entrelazado temporal y para añadir un mecanismo de corrección de errores. Así la trama MPE-FEC se compone de una matriz de 255 columnas y un número flexible de filas, donde cada posición corresponde a un byte. El valor máximo de filas es de 1024 por lo que el tamaño máximo de una trama es de casi 2 Mb. Esta trama se compone de dos tablas: la tabla de datos (Application Data Table) y la tabla de códigos Reed Solomon (RS Data Table).
También se permite la reducción del número de columnas a través de la introducción de columnas de padding que sólo se utilizan para el cálculo de los bits de paridad pero que no son transmitidas. De la misma manera es posible reducir el número de columnas de la tabla RS aplicando la técnica del puncturing, en la cual se descartan algunas columnas reduciendo sin embargo el nivel de protección.
- Modo 4K: Para disponer de mayor flexibilidad se utiliza el modo 4K. Éste es útil para ofrecer servicios a muy alta velocidad o para operar en bandas de frecuencias elevadas.
Respecto a la frecuencia en la que opera este estándar debemos decir que aunque DVB-H ha sido diseñado principalmente para las bandas de operación de UHF, es posible sin embargo, utilizarlo en otras bandas y con diversos anchos de banda.
Tanto en TDT como en DVB-H se pueden utilizar canales de 5, 6, 7 y 8 MHz de ancho de banda. Hay que tener en cuenta, sin embargo, que una de las ventajas de DVB-H frente a otros estándares es precisamente que es una señal de banda ancha, eso le confiere elevada capacidad, gran eficiencia espectral y mucha robustez frente a interferencias, por lo que no es recomendable utilizarlo en anchos de banda menores.
DVB-H soporta el comportamiento producido por los Handover de manera muy eficiente. Este hecho puede realizarse gracias al time-slicing. En estos periodos que genera esta medida se pueden escanear otras frecuencias para encontrar la que suministre una potencia mayor.
Pero no sólo existe el estándar DVB-H en referencia al tema que estamos estudiando. Entre el resto de estándares existentes hemos seleccionado los siguientes:
-DVB-SH: Es un estándar híbrido (satélite-terrestre). Este sistema incorpora un satélite geoestacionario de alta potencia para la cobertura en exteriores, junto con una red terrestre para la cobertura en áreas urbanas.
-DMB (Digital Multimedia Broadcasting): Es un estándar para proveer servicios multimedia con codificación MPEG-4 sobre trama de transporte MPEG-2. Se diferencia con el estándar DVB-H es que no proporciona una interfaz IP para la provisión de servicios.
-FLO (Forward Link Only): Tecnología en propiedad de la empresa Qualcomm que da servicios similares a DVB-H en Estados Unidos. Este estándar se basa, como la mayoría de difusión digital, en OFDM.
-ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting): Estándar japonés que a diferencia de DVB-H, que basa en la multiplexación en el tiempo para ahorro de energía, utiliza una división del espectro en subcanales de menor ancho de banda.
Nuestro país se encuentra en estos momentos en la implantación definitiva de la Televisión Digital Terrestre. Esta implantación, sin lugar a dudas permitirá ofrecer nuevos servicios de difusión, donde el estándar DVB-H, será uno de los grandes beneficiados.
Las mejores prestaciones para ofrecer servicios de televisión en movilidad basados en DVB-H se obtienen a partir del uso del espectro de Banda IV de UHF, en concreto entre las frecuencias de 470MHz y 650MHz.
El espectro para la difusión de televisión está actualmente en fase de revisión para definir las frecuencias de funcionamiento para la zona de Europa, Africa y Oriente Medio considerando un entorno enteramente digital. A pesar de que la mayor parte de países apuntan al desarrollo de DVB-H en las bandas de UHF, es importante que exista una mínima armonización de la televisión en movilidad.
Es necesario considerar la ubicación de un canal múltiple DVB-H antes del apagado analógico para que nuestro país esté presente en la vanguardia internacional en la difusión de televisión móvil.
Estimados Sara y Juan Manuel:
Muchas gracias por vuestra interesante contribución.
Es impresionante el desarrollo de la tecnología a dónde nos puede llevar y eso que aún estamos en la prehistoria de su evolución, me refiero sobre todo a la tecnología informática, por cuanto que no tiene mas que breves años de desarrollo.
Saludos. José Manuel Bautista.