Ancora SFN?
pipione ha scritto:
Più che troppo velocemente, troppo profondamente direi.
Bisogna sempre tenere conto che anche se nel forum ci sono molti entusiasti della materia, non si può approfondire troppo, si creerebbe ulteriore confusione e si rischia realmente di non essere seguiti.
Non era questo lo scopo dei miei interventi.....ma mi sono fatto prendere la mano.
Ad ogni modo io non demordo, pian pianino ci saranno sempre più numerosi coloro che, a lungo andare, col tempo certi concetti gli saranno sempre più familiari.....
Quindi mai scoraggiarsi!
Ciao
Mi autoquoto per poter riprendere l'argomento inerente i trasmettitori e compagnia cantante.
Anche se c'è un thread dedicato a questo argomento in Discussioni tecniche, ormai mi ci trovo bene qui, magari se i mod sono daccordo, vorrei restarci parlando della rete a frequenza singola quì.
Quindi iniziamo
Oggi vi vorrei parlare di un argomento Hot (caldo) circa la ricezione DVB-T.
Anche se l'argomento principale del thread sono i trasmettitori, i tralicci, la configurazione delle antenne sia in orizzontale che in verticale, mi pare che occorre fare un po di chiarezza sulla Rete a frequenza singola, che sta facendo impazzire migliaia di antennisti e operatori del settore in tutto il Paese.
Vorrei iniziare illustrando come funziona il tutto iniziando in maniera molto ma molto leggera e agile per dare una infarinatura di questo sistema in parole molto povere, ma penso anche rigorose.
Sino a due o tre anni fa solo un ristretto gruppo di specialisti e appassionati si era addentrato ad approfondire il significato e le implicazioni del SFN.
I primi switch-off hanno evidenziato le innegabili potenzialità di questo sistema ma hanno anche ricordato che i vantaggi sicuramente ci sono, ma prima o poi arriva il conto e può essere molto salato. Il vantaggio fondamentale dell'SFN è una efficienza senza pari nell'impiego delle frequenze.
Per trasmettere lo stesso segnale in analogico o digitale che sia , si ha bisogno di tre frequenze per essere diffuso senza inconvenienti.Vedete ad esempio come viene trasmesso il digitale in MFN.
Prendiamo ad esempio il Mux 1 trasmesso in MFN quì in Sardegna
Esempio: Io trasmetto a Cagliari col can 09 (205.5 Mhz), poi trasmetto a Capoterra col can 07 (191.5 Mhz) e quindi trasmetto a Villasimius col canale 11 (219.5 Mhz). E questo è un cluster. Se devo servire con lo stesso canale altri c.a. occorre cambiare ulteriore frequenza:
Iglesias Mux 1 can 05
S.Antioco Mux 1 can 07
Narcao Mux 1 can 11
Naturalmente i vari 05,07,09,11 devono venir pianificati in modo da non disturbarsi con i pari canale che trasmettono in altre zone.
Con l'SFN, contrariamente al MFN di frequenza ne basta una sola.
In questo caso vuol dire che a pari occupazione di banda (l'intera banda UHF) ho moltiplicato per tre il numero dei segnali che posso trasmettere, cioè dei soggetti che posso autorizzare ad operare.
Vantaggio ulteriore, che da noi può essere altrettanto fondamentale: all'interno di un'area SFN, se un operatore riscontra una interferenza, vuol dire che si è interferito da solo! (ohibò direbbe areggio....
).
Può non essere vero ai confini dell'area SFN, ma in ogni caso questo riduce drammaticamente i contenziosi: non è più il vicino che da fastidio, non si può più dare la colpa a qualcun altro: sto facendo tutto da solo. E anche questo effetto secondario non deve essere dispiaciuto a chi ha scelto l'SFN.
Ma come funziona il sistema SFN e la sua diffusione?
Il sistema SFN si sviluppa tutto dal lato della catena di
distribuzione e di
trasmissione.
I ricevitori infatti non hanno nessuna caratteristica specifica per poter funzionare in ambiente SFN.
Essi vanno bene sia che ricevono in SFN che in MFN. Tutto il carico di lavoro viene svolto dalla parte trasmissiva e dalla modulazione COFDM
Il ricevitore COFDM tollera bene echi il cui ritardo, rispetto al segnale principale, è inferiore ad un valore prefissato (definito nei parametri di modulazione):
FEC 1/2 2/3 3/4 5/6 7/8 (numero di bit dedicati alla correzione)
Tg 1/32 1/16 1/8 1/4 (tempo di guardia: MFN=1/32 molto piccolo, SFN= 1/4 molto grande)
Siccome l'ambiente in cui opera l'SFN è un ambiente in cui ci sono molte riflessioni dovute agli ostacoli, alla propagazione, ai fading e, in genere i così chiamati percorsi multipli, questo sistema permette di ricevere un segnale caratterizzato anche da molti echi, pure se di livello paragonabile al segnale principale, a patto di soddisfare il requisito del ritardo di guardia di cui sopra.
La riflessione di fatto è un segnale che interferisce se stesso: una parte del segnale arriva in ritardo.
Nella televisione analogica l'effetto è ben evidenziato dalle immagini sdoppiate.
Supponiamo ora di non avere riflessioni, ma diversi trasmettitori che irradiano lo stesso identico segnale.
Dal punto di vista del ricevitore la situazione non cambia: è come se ciascun trasmettitore aggiuntivo coincidesse con il centro di emissione di uno degli echi di cui si era parlato precedentemente.
In sostanza possiamo dire che i trasmettitori è come se fossero degli echi artificiali.
E'dunque sufficiente che i diversi segnali emessi siano identici, per frequenza, fase e contenuto, e che arrivino in tutte le case all'interno dell'area di servizio entro un determinato ritardo.
Nel sistema DVB-T il ritardo massimo tollerabile è di 224 microsecondi. In pratica i vari segnali devono arrivare tutti assieme.
Come si fa?
Il sistema scelto per la televisione digitale terrestre funziona in questo modo.
Come prima cosa ogni operatore di rete calcola (e verifica) il tempo che il segnale ci mette per viaggiare dalla regia di messa in onda a ciascuno dei trasmettitori che opereranno in SFN. E' un tempo costante, funzione della specifica architettura di rete, e non dipende da fattori esterni.
Supponiamo di avere solo due trasmettitori, con tempo pari, rispettivamente a t1=100ms (millisecondi) e t2=130ms.Per allineare i flussi, cioè per sincronizzare l’istante di
emissione, si inserisce all’ingresso del trasmettitore TX1 un ritardo fisso pari a 30 ms, pari cioè a (t2– t1), e all’ingresso di TX2 un ritardo pari a 0 ms, cioè nullo.
I due percorsi sono così resi equivalenti, a prezzo di un ritardo (comune a tutti) pari a 130 ms.
In pratica si porta tutta la rete nelle condizioni di maggior ritardo, cioè il primo che arriva aspetta l’ultimo.
Per essere ancora più sicuri che ogni trasmettitore diffonda lo stesso contenuto allo stesso istante, il sistema di Head End inserisce ciclicamente all’interno del flusso di bit un segnale di riferimento che collega ciascuna sequenza di dati al segnale temporale GPS.
Ogni trasmettitore, a sua volta “agganciato” al sistema GPS, sa che dovrà trasmettere quella determinata sequenza di dati solo quando il GPS “segnerà” quel determinato istante, attendendo in più un tempo pari al ritardo fisso dello specifico trasmettitore.
Bisogna poi fare un paio di altre cose, tipo sincronizzare la frequenza di emissione dei trasmettitori con una precisione assoluta (assoluta davvero), e garantire che il flusso dati che lascia la messa in onda non venga più modificato (è il motivo per cui con l’SFN non si può fare splitting. Infatti è per questo motivo che il Mux 1 che contiene il Tv3 Regionale, e quindi suscettibile di dropin/drop out e quindi splitting, è trasmesso in configurazione MFN e non in SFN).
Se già tutto questo vi sembra abbastanza complicato, purtroppo c’è ancora dell’altro.
Ma ne parleremo la prossima volta.
Ora vediamo i componenti che costituiscono gli apparati trasmittenti che usano l'SFN.
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Come funziona questo schema a blocchi? ( a grosse linee èh!)
Iniziamo dal lato alla vostra sinistra che è poco prima della distribuzione (dalla messa in onda ai ponti SDH, fibra ottica) e prima della trasmissione e diffusione.
I programmi che costituiscono un Mux vengono miscelati nel quadratino color mattone (Mux) che genera uno sequenza video pacchettizata chiamato Transport Stream (TS).
Senza entrare in dettagli MPEG-2 e DVB vi basta pensare che ogni video che costituisce il Mux, viene prima codificato e compresso tramite Encoder e ne escono gli ES (Elementary Stream) che sono gli stream dei dati video compressi (frame I,P,B).
Ogni ES viene suddiviso in pacchetti detti PES (Packetized Elementary Stream).
I PES con altri dati vengono, tramite la multiplazione che avviene nel sottoassieme MUX, raccolti in un unico stream che si chiama Transport Stream (TS) e mandato al susseguente sottoassieme SFN Adapter.
Cosa fa questo sottoassieme?
E' l'apparato che aggiunge il MIP. Deve essere collegato al ricevitore GPS, che le fornisce il riferimento di frequenza (10 Mhz) e di tempo (1pps) (1 impulso al secondo).
Interfacce:TS(in), TS(out), 10 Mhz(in), 1pps(in).
Come dicevo più sopra il TS deve essere sincronizzato, con gli altri TS provenienti da altri trasmettitori, in maniera perfetta pena la distruzione di se stesso all'arrivo al ricevitore.
Ma veniamo alla funzione principale di questo sottoassieme: l'aggiunta del MIP al Transport Stream.
Cosa è il MIP (Megaframe Insertion Packet) o meglio cosa fa?
Senza entrare in dettagli fuorvianti, la sua funzione principale è quella di fornire il timing per la sincronizzazione dei modulatori nella rete SFN. (Naturalmente deve essercene solo uno, di SFN Adapter, perchè siccome è il sottoassieme che sincronizza tutta la rete,
per quel Mux, deve fare in modo che tutti i flussi abbiano lo stesso timing, a prescindere poi dai ritardi corrispondenti che ogni TX ha di suo, e regolati in un altro sottoassieme nel modulatore del TX (Sync System) che vedremo alla prossima).
Permette anche di trasferire in maniera selettiva ai siti trasmittenti i valori di offset di tempo e frequenza, potenza del TX, parametri di modulazione e informazioni di servizio.
L'ultimo sottoassieme di cui parleremo, sempre a livello di schema a blocchi è il Network Adapter.
Il Network Adapter, lo dice la parola stessa, è un apparato di interfaccia tra l'ambiente TS e l'ambiente reti di collegamento (ponti SDH, fibra ottica, satellite....).
In pratica è:
. un rate adapter (es: entra 19.8765 Mbit/s, esce 34.368 Mbit/s);
. un adattatore di interfaccia (da TS a G703 e viceversa)
Nello stesso apparato talvolta è presente anche l'interfaccia di ritorno.
Chiudo questa prima parte sperando di esservi stato utile.
Proseguirò la prossima volta
ma quante ne sai?
