8VSB es el método de modulación utilizado para la transmisión en el estándar de televisión digital ATSC . La modulación ATSC y 8VSB se utiliza principalmente en Norteamérica ; por el contrario, el estándar DVB-T utiliza COFDM .
Un método de modulación especifica cómo fluctúa la señal de radio para transmitir información. ATSC y DVB-T especifican la modulación utilizada para la televisión digital por aire; en comparación, QAM es el método de modulación utilizado para el cable . Las especificaciones para un televisor listo para cable, entonces, podrían indicar que es compatible con 8VSB (para transmisión de TV) y QAM (para TV por cable).
8VSB es una modulación de banda lateral vestigial de 8 niveles . En esencia, convierte un flujo binario en una representación octal mediante la manipulación de una portadora sinusoidal por desplazamiento de amplitud a uno de ocho niveles. 8VSB es capaz de transmitir tres bits (2 3 = 8) por símbolo ; en ATSC, cada símbolo incluye dos bits del flujo de transporte MPEG que se modulan en trellis para producir una figura de tres bits. Luego, la señal resultante se filtra con un filtro de paso de banda de Nyquist para eliminar las redundancias en los lóbulos laterales y luego se cambia a la frecuencia de transmisión. [1]
Técnica de modulación
La modulación de banda lateral vestigial (VSB) es un método de modulación que intenta eliminar la redundancia espectral de las señales de modulación de amplitud de pulso (PAM). La modulación de una portadora mediante una secuencia de datos de valor real da como resultado una suma y una diferencia de frecuencia, lo que da como resultado dos bandas laterales simétricas de la portadora. La simetría significa que una de las bandas laterales es redundante, por lo que la eliminación de una banda lateral aún permite la demodulación. Como no se pueden realizar filtros con ancho de banda de transición cero, el filtrado implementado deja un vestigio de la banda lateral redundante, de ahí el nombre “VSB”.
Rendimiento
En el canal de 6 MHz ( megahercios ) utilizado para la transmisión ATSC, 8VSB tiene una velocidad de símbolo de 10,76 megabaudios , una velocidad de bits bruta de 32 Mbit / sy una velocidad de bits neta de 19,39 Mbit / s de datos utilizables. La tasa de bits neta es menor debido a la adición de códigos de corrección de errores hacia adelante . Los ocho niveles de señal se seleccionan con el uso de un codificador Trellis . También hay modulaciones similares 2VSB , 4VSB y 16VSB . 16VSB fue especialmente diseñado para ser utilizado para cable digital ATSC , pero la modulación de amplitud en cuadratura (QAM) se ha convertido en el estándar de facto de la industria, ya que es barata y fácilmente disponible.
Ventajas de ahorro de energía
[ dudoso ]
Una ventaja significativa de 8VSB para las emisoras es que requiere mucha menos energía para cubrir un área comparable a la del sistema NTSC anterior y, según se informa, es mejor en esto que el sistema alternativo más común, COFDM . [ cita requerida ] Parte de la ventaja es la relación de potencia pico a promedio más baja necesaria en comparación con COFDM. [ cita requerida ] Un transmisor 8VSB debe tener una capacidad de potencia máxima de 6 db (cuatro veces) su potencia promedio. [ cita requerida ] 8VSB también es más resistente al ruido impulsivo. [ cita requerida ] Algunas estaciones pueden cubrir la misma área mientras transmiten a una potencia radiada efectiva de aproximadamente el 25% de la potencia de transmisión analógica. [ cita requerida ] Si bien NTSC y la mayoría de los otros sistemas de televisión analógica también utilizan una técnica de banda lateral vestigial, la banda lateral no deseada se filtra mucho más eficazmente en las transmisiones ATSC 8VSB. 8VSB utiliza un filtro Nyquist para lograr esto. La corrección de errores de Reed-Solomon es el sistema principal que se utiliza para conservar la integridad de los datos.
En el verano de 2005, la ATSC publicó estándares para Enhanced VSB, o E-VSB [1] . Utilizando la corrección de errores hacia adelante , el estándar E-VSB permitirá la recepción de DTV en receptores de mano de baja potencia con antenas más pequeñas de la misma manera que lo hace DVB-H en Europa, pero aún utilizando la transmisión 8VSB.
Disputas sobre el uso de ATSC
Durante algún tiempo, ha habido un cabildeo continuo para cambiar la modulación de ATSC a COFDM , la forma en que se transmite DVB-T en Europa e ISDB-T en Japón . Sin embargo, la FCC siempre ha sostenido que 8VSB es la mejor modulación para su uso en la transmisión de televisión digital de EE. UU. En un informe de 1999, la Comisión descubrió que 8VSB tiene un mejor umbral o rendimiento de portadora a ruido (C / N), tiene una capacidad de velocidad de datos más alta, requiere menos potencia de transmisión para una cobertura equivalente y es más resistente al ruido de impulso y de fase. . [2] Como resultado, negó en 2000 una petición de reglamentación de Sinclair Broadcast Group solicitando que se les permitiera a las emisoras elegir entre 8VSB o COFDM según sea más apropiado para su área de cobertura. [3] El informe de la FCC también reconoció que COFDM "generalmente se espera que funcione mejor en situaciones donde hay trayectorias múltiples dinámicas", como la operación móvil o en presencia de árboles que se mueven con vientos fuertes. Sin embargo, con la introducción de los demoduladores de quinta generación en 2005 y las mejoras subsiguientes en las generaciones 6 y 7, el intervalo de ecualización es ahora de aproximadamente −60 a +75 microsegundos (un intervalo de 135 microsegundos) y prácticamente ha eliminado la trayectoria múltiple, tanto estática como dinámica, Recepción 8VSB. En comparación, el intervalo de ecualización en COFDM es de −100 a +100 microsegundos (intervalo de 200 microsegundos), pero la aplicación de este gran espacio de banda de protección para COFDM reduce sustancialmente su carga útil. De hecho, gran parte de Europa ha adoptado 1280 × 720p como su estándar HD para DVB-T1 debido a su capacidad de carga útil reducida [ cita requerida ] . La introducción de DVB-T2 está destinada a aumentar la capacidad de las transmisiones terrestres para transportar contenido de 1920 × 1080p. 1920 × 1080i siempre ha sido parte del esquema 8VSB desde sus inicios, y sus demoduladores mejorados no han tenido ningún efecto en su capacidad de carga útil innata [ cita requerida ] .
Debido a la adopción continuada del estándar ATSC basado en 8VSB en los EE. UU. Y a una población de receptores ATSC en crecimiento, un cambio a COFDM será un desafío. La mayoría de las transmisiones terrestres analógicas en los EE. UU. Se desactivaron en junio de 2009, y los sintonizadores 8VSB son comunes a todos los televisores nuevos, lo que complica aún más una transición futura a COFDM.
Sin embargo, con el desarrollo de ATSC 3.0 , una versión actualizada del estándar de televisión digital estadounidense diseñado para la recepción móvil y un mejor rendimiento de la red de frecuencia única, el ATSC ha decidido hacer el cambio a OFDM con corrección de errores LDPC (esencialmente COFDM). [4] Como resultado, ATSC 3.0 será incompatible con todos los receptores ATSC 1.0 actuales, y los espectadores necesitarán un televisor nuevo con un sintonizador compatible o una caja convertidora. [5] A diferencia de la transición anterior a la televisión digital que fue ordenada por la FCC, la "transición" a ATSC 3.0 será completamente voluntaria. Además, la FCC ha exigido que las emisoras que decidieron cambiar a ATSC 3.0 continúen haciendo que su canal principal esté disponible a través de un acuerdo de transmisión simultánea con otra estación en el mercado (con un área de cobertura similar) hasta al menos 2022. [6] Sinclair anunció la intención de llevar ATSC 3.0 a 40 ciudades para 2020. [7]
8VSB frente a COFDM
El informe de la FCC citado anteriormente también encontró que COFDM tiene un mejor rendimiento en situaciones dinámicas y estáticas de múltiples rutas de alto nivel, y ofrece ventajas para redes de frecuencia única y recepción móvil. No obstante, en 2001, un informe técnico compilado por el Grupo Técnico de COFDM concluyó que COFDM no ofrecía ninguna ventaja significativa sobre 8VSB. El informe recomendó en conclusión que los receptores se conectaran a antenas exteriores elevadas a aproximadamente 30 pies (9 m) de altura. Ni 8VSB ni COFDM se desempeñaron de manera aceptable en la mayoría de las instalaciones de prueba en interiores. [8]
Sin embargo, había preguntas [ ¿quién? ] si el receptor COFDM seleccionado para estas pruebas (un monitor transmisor [2] que carece de filtrado frontal normal) coloreó estos resultados. Las nuevas pruebas que se realizaron utilizando los mismos receptores COFDM con la adición de un filtro de paso de banda frontal dieron resultados mucho mejores para el receptor DVB-T, pero no se realizaron más pruebas. [3] [ enlace muerto permanente ]
El debate sobre la modulación 8VSB versus COFDM aún está en curso. Los defensores de COFDM argumentan que resiste trayectos múltiples mucho mejor que 8VSB. Esta es una propiedad importante de la modulación para recibir HDTV en, por ejemplo, vehículos en movimiento que no es posible con 8VSB. Los primeros receptores 8VSB DTV (televisión digital) a menudo tenían dificultades para recibir una señal en entornos urbanos. Los receptores 8VSB más nuevos, sin embargo, son mejores para lidiar con trayectos múltiples, pero un receptor en movimiento aún no puede recibir la señal. Además, la modulación 8VSB requiere menos potencia para transmitir una señal a la misma distancia. En áreas menos pobladas, 8VSB puede superar a COFDM debido a esto. Sin embargo, en algunas áreas urbanas, así como para uso móvil, COFDM puede ofrecer una mejor recepción que 8VSB. Se estaban desarrollando varios sistemas VSB "mejorados", entre los que destacaban E-VSB , A-VSB y MPH . Las deficiencias en 8VSB con respecto a la recepción multitrayecto pueden tratarse mediante el uso de códigos de corrección de errores de reenvío adicionales que disminuyen la tasa de bits útil, como el utilizado por ATSC-M / H para la recepción móvil / portátil. ATSC 3.0 , el próximo estándar de televisión importante en los Estados Unidos, utilizará COFDM.
La gran mayoría de las estaciones de televisión de EE. UU. Utilizan COFDM para su estudio para transmitir enlaces y operaciones de recopilación de noticias [ cita requerida ] . Estos son enlaces de comunicación punto a punto y no transmisiones de difusión.
Ver también
- Sintonizador ATSC
- ATSC-M / H para receptores móviles / portátiles
Referencias
- ^ Sparano, David (1997). "¿QUÉ ES EXACTAMENTE 8-VSB DE TODOS MODOS?" (PDF) . Consultado el 8 de noviembre de 2012 .
- ^ DTV INFORME SOBRE LA EJECUCIÓN Y COFDM 8-VSB (PDF) , Oficina de la FCC de Ingeniería y Tecnología, archivados (PDF) desde el original, el 14 de abril de 2007 , recuperado 2007-03-04, 30 de septiembre de 1999.
- ^ Sinclair Claims Wide Support For Dtv Petition , Television Digest with Consumer Electronics, 1999, archivado desde el original el 2004-09-02 , consultado el 2008-06-06, 11 de octubre de 1999.
- ^ "Descripción técnica de ATSC 3.0" (PDF) . Rohde & Schwarz . 8 de marzo de 2021. Archivado (PDF) desde el original el 8 de marzo de 2021 . Consultado el 8 de marzo de 2021 .
- ^ Cohen, Simon. "ATSC 3.0: todo lo que necesita saber sobre la próxima gran novedad de la televisión" . Tendencias digitales . Designtechnica Corporation. Archivado desde el original el 29 de noviembre de 2020 . Consultado el 8 de marzo de 2021 .
- ^ "Informe y orden y aviso adicional de propuesta de reglamentación" . Comisión Federal de Comunicaciones . 20 de noviembre de 2017. Archivado desde el original el 18 de octubre de 2020 . Consultado el 8 de marzo de 2021 .
- ^ Munson, Ben (8 de abril de 2019). "Sinclair anuncia que 40 ciudades de EE. UU. Obtendrán ATSC 3.0 para 2020" . Video feroz . Archivado desde el original el 8 de marzo de 2021 . Consultado el 8 de marzo de 2021 .
- ^ Informe de comparación 8VSB / COFDM archivado 2005-11-22 en Wayback Machine
enlaces externos
- ¿Qué es exactamente 8-VSB de todos modos?
La señal DVB-T es un sistema de multiplexación divisional de frecuencia ortogonal codificada o COFDM para abreviar, pero también lo es el cable (DVB-C) y el satélite (DVB-S). La señal DVB-T se implementa como QPSK QAM o modulación por desplazamiento de fase en cuadratura y modulación de amplitud en cuadratura. La señal DVB-S se implementa como QPSK QFM o modulación de frecuencia en cuadratura por cambio de fase en cuadratura. La señal DVB-C es QPM QAM o Modulación de fase en cuadratura Modulación de amplitud en cuadratura.
