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Applicazione del WiB al DVB-T2

Progetto attivo

WiB è un nuovo concetto di sistema proposto per la Tv digitale terrestre, in cui potenzialmente tutti i canali UHF assegnati ai servizi di radiodiffusione vengono utilizzati da tutti i siti trasmittenti, con riuso-1  della frequenza  (anche intorno ai confini nazionali), anzichè del riuso di frequenza 5 o 7 come adottato nei piani regolatori  DTT “convenzionali”. L’interferenza co-canale generata dai trasmettitori circostanti  è gestita da una combinazione di robuste modalità di trasmissione, di tecnicha di aggregazione delle portanti a banda larga, di discriminazione dell’antenna ricevente e, quando richiesto, da sofisticati metodi di cancellazione delle interferenze. Tutti questi casi d’uso devono essere attentamente valutati nei confronti dei servizi video on-demand distribuiti su fibre ottiche e di servizi televisivi distribuiti via satellite.

Nella pianificazione di frequenze convenzionale, quando un segnale TV digitale terrestre (DTT) viene trasmesso da un trasmettitore specifico TX1 in un canale di frequenza CH1, tutti i trasmettitori limitrofi (TX2, TX3, …, TXN) non possono riutilizzare lo stesso canale CH1 per trasmettere segnali diversi, per evitare interferenze reciproche [1]. Quindi in linea di principio sono necessari N canali per coprire un’intera nazione o un continente: questa strategia di pianificazione delle frequenze è tecnicamente denominata Riuso di Frequenza N e implica che per fornire un segnale DTT ovunque siano necessari N canali.

Il “WiB (Wide Band Frequency Reuse-1) [2] è una nuova proposta concettuale, recentemente presentato a Conferenze e al DVB, dove potenzialmente tutti i canali UHF assegnati alle trasmissioni vengono utilizzati da tutti i trasmettitori; pertanto il riuso di frequenza è 1 (anche ai confini nazionali) invece di 5 o 7 come adottato nelle pianificazioni DTT “convenzionali”. L’interferenza dei trasmettitori co-canale vicini (non SFN) è gestita attraverso l’utilizzo di una combinazione di tecniche, tra cui modalità di trasmissione robuste, discriminazione direzionale dell’antenna ricevente e, potenzialmente, metodi sofisticati di cancellazione delle interferenze. Grazie all’adozione di modi più robusti, il WiB consente una drastica riduzione della potenza trasmessa, offrendo così costi di rete inferiori e riduzione dell’inquinamento elettromagnetico.
Per compensare la capacità del singolo canale (in termini di bit/s allocabili su una banda di 1Hz) che risulterebbe ridotta rispetto a quella offerta dai segnali DVB-T / T2 a pianificazione convenzionale, il WiB può operare una sorta di “aggregazione tra le portanti”, unendo un certo numero di canali adiacenti (fino all’intera banda UHF assegnata alla diffusione televisiva terrestre). Questo ha il vantaggio di consentire una riduzione delle interferenze a banda stretta, una maggiore diversità di frequenza e un migliore guadagno statistico di multiplexing, ma ha l’inconveniente di richiedere nuovi standard di trasmissione e nuovi ricevitori.
Rai-CRIT sta attualmente analizzando il potenziale del concetto WiB per i servizi DTT fissi, rinunciando alla caratteristica a banda larga del WiB: si vuole valutare l’attuale sistema DVB-T2 usando modi molto robusti (da 1 a 2 bit/s/Hz) in ricezione fissa con antenna direttiva con pianificazione a riuso di frequenza-1. Non è previsto l’utilizzo di alcuna tecnica di cancellazione dell’interferenza, per poter utilizzare per la ricezione i televisori e STB DVB-T2 convenzionali.
Il lavoro parte dalla simulazione di una rete di trasmissione teorica a maglia esagonale [3-6], per confrontare il WiB e gli approcci di pianificazione convenzionali in termini di efficienza spettrale ed energetica in un contesto ideale regolare.Lo studio considera sia la fase di introduzione di una pianificazione WiB, quando si suppone che i paesi limitrofi siano pianificati convenzionalmente, che la fase finale, in cui si considera la pianificazione WiB adottata in tutti i Paesi.

Il lavoro prenderà poi anche in considerazione veri scenari italiani in punti di prova critici, con l’obiettivo di verificare i risultati dello scenario ideale.

Ulteriori informazioni

Autori: Assunta De Vita, Rossella Gaffoglio, Vittoria Mignone, Alberto Morello

Riferimenti

[1]    International Telecommunication Union-Radiocommunication Sector [ITU-R]. Final Acts of the Regional Radiocommunication Conference 2006 (RRC-06). Geneva, 2006
[2]    E.Stare, J.J. Giménez, P. Klenner, WiB – A new System Concept for Digital Terrestrial Television (DTT), IBC Conference Paper 2016
[3]    MATLAB. Natick, Massachusetts: The MathWorks Inc., 2015
[4]    Recommendation ITU-R P.1546-5; Method for point-to-area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3000 MHz, ITU-R, Geneva, 2013
[5]    Report ITU-R BT.2254-2, Frequency and network planning aspects of DVB-T2, ITU-R, Geneva, 2014
[6]    Recommendation ITU-R BT.419-3, Directivity and polarization discrimination of antennas in the reception of television broadcasting, Geneva, 1992