Il Sistema DVB-T e il DVB-T2 con annesso COFDM

pipione

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Il DVB-T non è “vecchio” perché poco performante: al contrario funziona benissimo. E’ che (parlando di ricevitori) a costi industriali paragonabili, oggi si potrebbe trovare di molto meglio. .

Le specifiche del sistema DVB-T2 sono state pubblicate nel settembre 2009. Circa quattro anni fa.
Cos’hanno in comune il DVB-T e il DVB-T2? Quasi niente. Al punto che non sono e non possono essere compatibili.

Certo rimane la modulazione multi portante COFDM, ma ormai è un classico universale per le comunicazioni digitali terrestri: la adotta, fra gli altri, anche lo standard Wi-Fi.

Per il resto, tutto nello standard T2, dimostra come lo stesso sia stato progettato in un momento in cui le potenze di calcolo ”commercialmente” inseribili in un ricevitore erano infinitamente più elevate di quelle disponibili al momento di definire lo standard DVB-T.


Proverò a far capire meglio alcune fra le differenze più significative fra i due standard cercando di spiegare qual’era il bisogno cui ogni specifica scelta voleva cercare di rispondere.

Il sistema DVB-T è un sistema multi portante: suddivide le informazioni da trasmettere in un certo numero di flussi paralleli che modulano un pari numero di portanti radio. Prima domanda: Perché?

Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, non è per aumentare la capacità di trasmissione. Facciamo un esempio: Immaginate una condotta idraulica realizzata con un unico tubo di sezione pari a W (la nostra “banda passante”). Immaginate ora una condotta realizzata con 8000 cannucce affasciate, ciascuna di sezione pari a W/8000. Siete tutti d’accordo che ci passa la stessa quantità d’acqua, vero?
 
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Grazie come sempre per lo sforzo di far comprendere a tutti le tecnologie con parole semplici.
Attendiamo il prosieguo della discussione. ;)
 
pipione ha scritto:
Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, non è per aumentare la capacità di trasmissione. Facciamo un esempio: Immaginate una condotta idraulica realizzata con un unico tubo di sezione pari a W (la nostra “banda passante”). Immaginate ora una condotta realizzata con 8000 cannucce affasciate, ciascuna di sezione pari a W/8000. Siete tutti d’accordo che ci passa la stessa quantità d’acqua, vero?
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Pipione, scusa se ti correggo, ma poichè siamo in un forum tecnico non e' corretto che si diffondano informazioni errate.

La quantità d'acqua che passa in un tubo e' proporzionale alla QUARTA potenza del raggio del tubo oppure (la stessa cosa) al quadrato della sezione e quindi in 8000 cannucce di sezione W/8000 passa solamente 1/8000 della quantita' d'acqua che passa in un tubo di sezione W e ciò e' dovuto alla viscosità dell'acqua o di qualsiasi altro fluido ( gas compresi).
Ovviamente ciò non e' vero per un sistema di trasmissione di informazioni dove la quantità di informazione che si può trasmettere e' proporzionale alla banda disponibile (teorema di Shannon).
 
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@a00818

Naturalmente è solo un esempio per rendere più esemplificativo il discorso.

Dunque dicevamo che fino a quando va tutto bene, è sicuramente così, cioè, la differenza tra la capacità di un tubo o quella di ottomila tubi non cambia un gran che .

Se ci portiamo nel caso reale, però, il canale radio può essere disturbato. Prendiamo una interferenza capace di impedire la ricezione per un tempo ragionevolmente breve.

Se l’interferenza è ad ampio spettro,cioè in grado di disturbare tutti gli 8Mhz del canale radio, fra mono e multi portante non c’è differenza: è come se le due condotte di cui sopra venissero piegate di netto e completamente strozzate.

Se l’interferenza interessa una limitata porzione dello spettro disponibile, invece, le cose cambiano molto.
Visto che l’interferenza è tale da impedire la ricezione, sulla condotta monotubo è come se venisse chiusa la valvola generale per un istante di durata pari alla durata dell’interferenza.

Sulla condotta a cannucce (una quantità corrispondente alla porzione di spettro colpito da interferenza) l’acqua passa ancora: è allora sufficiente distribuire le informazioni da trasmettere sulle diverse portanti prevedendo un pò di “ridondanza” fra le medesime per essere ragionevolmente sicuri di riuscire a ricostruire la totalità delle informazioni anche in presenza di disturbi a banda sufficientemente stretta.

La ridondanza, però, come si sa, diminuisce la capacità utile. Si è preferito allora ricorrere al cosiddetto “interleaving”, cioè trasmettere dei simboli in “Serie” e riceverli “in parallelo” in modo che se ci sono errori “ a burst” essi vengono quasi eliminati.

In altre parole se trasmetto delle “parole” e il canale trasmissivo mi crea degli errori a grappolo in ricezione, in serie, questi vengono “letti” dal ricevitore in parallelo. In tal modo gli errori del canale sono “sparpagliati” quindi avviene una ricezione più robusta senza “consumare” capacità trasmissiva: introduce solo un piccolo ritardo funzione della complessità della trama interallacciata.

Non è l’unico vantaggio di una modulazione multi portante. Supponiamo di dover trasmettere un bit-rate di 8 Mbit al secondo con un sistema mono portante. Per semplicità, supponiamo che la portante possa avere solo due stati, quindi possa trasmettere solo un “1” o uno “0” alla volta.

Per trasmettere 8 Mbit al secondo, la mia unica portante dovrà allora cambiare di stato 8 milioni di volte al secondo. Al netto dei transitori, la durata per cui ogni singolo bit viene trasmesso sarà pari a 1/8.000.000 di secondi.

Se invece, a parità di banda occupata, per trasmettere il medesimo flusso utilizziamo 8.000 portanti, la durata per cui ogni singolo bit viene trasmesso da ciascuna portante è pari a 8.000/8.000.000 secondi: cioè 1/1.000 di secondo, un tempo ottomila volte più lungo!

E questo tempo ci serve: ad esempio a far arrivare gli echi. Non solo quelli “voluti”, cioè i contributi dei diversi trasmettitori, ma anche gli echi dovuti a riflessioni naturali, come un raggio riflesso da una montagna: se la differenza fra le distanze che i due segnali (diretto e riflesso) percorrono per viaggiare dall’antenna trasmittente a quella ricevente è molto minore della durata dell’informazione, è possibile che il ricevitore non si “accorga” dell’eco.
 
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a00818 ha scritto:
Pipione, scusa se ti correggo, ma poichè siamo in un forum tecnico non e' corretto che si diffondano informazioni errate.

La quantità d'acqua che passa in un tubo e' proporzionale alla QUARTA potenza del raggio del tubo oppure (la stessa cosa) al quadrato della sezione e quindi in 8000 cannucce di sezione W/8000 passa solamente 1/8000 della quantita' d'acqua che passa in un tubo di sezione W e ciò e' dovuto alla viscosità dell'acqua o di qualsiasi altro fluido ( gas compresi).
Ovviamente ciò non e' vero per un sistema di trasmissione di informazioni dove la quantità di informazione che si può trasmettere e' proporzionale alla banda disponibile (teorema di Shannon).
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penso che l'esempio fosse chiarissimo per far capire poi certe differenze di comportamento in presenza di "interferenze" sulla sezione nei 2 casi...Quindi non mi sembra il caso soffermarsi sulla "quantità" ma sulla "modalità"...La viscosità la lascerei perdere....Piuttosto ringrazierei Pipione per la calzante similitudine molto esplicativa.
 
Per me, cambia l'algoritmo di codifica aumentando la capacità trasmissiva, mentre adottando la stessa attuale permette notevole miglioria in SFN.
 
Francamente, non ho capito l'esempio, anche se credo volessi parlare di energia distribuita sul canale in modo diverso tra DVB-T e DVB-T2.
Se l'interferenza consistesse, semplicemente, in un segnale con una banda passante di 8 Mhz, cioè con le stesse caratteristiche del segnale interferito (ovverosia coerente), non vedo come il disturbo possa riguardare solo una parte degli 8Mhz.
Quando invece fosse a larga banda (per n canali, o per tutta la banda), sarebbe invece un disturbo causato da un segnale non coerente, cioè rumore.


pipione ha scritto:
Se l’interferenza è ad ampio spettro,cioè in grado di disturbare tutti gli 8Mhz del canale radio, fra mono e multi portante non c’è differenza: è come se le due condotte di cui sopra venissero piegate di netto e completamente strozzate. Se l’interferenza interessa una limitata porzione dello spettro disponibile, invece, le cose cambiano molto.
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Tuner, l'esempio non si riferiva alla diffrenza fra dvb-t e dvb-t2, ma a segnali multiportante contro singola portante. Nel caso di multiportante perdi solo i bit relativi alle portanti interferite e riesci a "ricostruire" il flusso tramite segnali "superstiti" delle altre portanti in maniera più o meno efficacie n base al tipo di algoritmo di correzone prescelto...Con singola portante questo "recovery" è impossibile...
 
Ma sbaglio o stiamo facendo un discorso come se non conoscessimo la modulazione COFDM ? :eusa_shifty:
 
Capito, ma vista la premessa che presentava il DVB-T come uno standard nato obsoleto, e la frase
Proverò a far capire meglio alcune fra le differenze più significative fra i due standard
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avevo frainteso che si volesse spiegare la differenza tra DVB-T e DVB-T2.
Cosa fosse una modulazione OFDM, credevo fosse già dato per assodato (anche visti i precedenti ed ottimi TD di pipione).
....l'abbiamo presa molto alla lontana.
;)


BillyClay ha scritto:
Tuner, l'esempio non si riferiva alla diffrenza fra dvb-t e dvb-t2, ma a segnali multiportante contro singola portante. Nel caso di multiportante perdi solo i bit relativi alle portanti interferite e riesci a "ricostruire" il flusso tramite segnali "superstiti" delle altre portanti in maniera più o meno efficacie n base al tipo di algoritmo di correzone prescelto...Con singola portante questo "recovery" è impossibile...
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Cerchiamo di non rendere invano l'ottimo lavoro fatto da Pipione, che con esempi chiari e semplici fa capire molte cose.

Cerchiamo di non rimanere in ambito troppo tecnico, aggiungo da "addetto ai lavori", che seppur corretto, non vengono capiti dai "comuni mortali".
 
pipione ha scritto:
@a00818

Naturalmente è solo un esempio per rendere più esemplificativo il discorso.

Dunque dicevamo che fino a quando va tutto bene, è sicuramente così, cioè, la differenza tra la capacità di un tubo o quella di ottomila tubi non cambia un gran che .
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No, nel tuo caso un tubo piccolo (di sezione W/8000) porta solo 1/64000000 di quanto porta un tubo grande (di sezione W) pertanto 8000 tubi piccoli hanno una portata TOTALE di 1/8000 di quella del tubo grande e non mi sembra poco.
Scusa se sono pignolo, ma, visto il lavoro encomiabile che stai facendo, non mi sembra bello che sia compromesso da un esempio errato.
 
@ Billy Clay

Si vede subito chi ha fatto lo stage :eusa_whistle:

pipione
 
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A parte che la portata con la pressione ha poco a che fare, ma questo cos'è, un forum di idraulici? L'esempio era calzante, dovendo però tenere come punto fermo la non influenza di attriti e densità, come ci trovassimo in un ambiente ideale. Del resto, in elettricità ad esempio capita l'esatto contrario, transita più corrente in molti piccoli cavi affiancati che non in uno grosso.
Il concetto dei tubi è utile a capire il funzionamento del T2, ma se cominciamo a porre obiezioni considerando il passaggio di acqua anzichè bit, non ne usciamo più.
 
elettt ha scritto:
A parte che la portata con la pressione ha poco a che fare, ma questo cos'è, un forum di idraulici?
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Io avevo fatto un'osservazione tecnica essendo, credo, questo un forum per tecnici.
Ne faccio una seconda: La portata e' direttamente proporzionale alla pressione (in idraulica), altro che " la portata con la pressione ha poco a che fare" .
Terza ed ultima osservazione: L'elettricita' e l'idraulica hanno qualche analogia, ma sono governate da leggi fisiche completamente differenti.
 
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