1、- 1 -I. UIT-R BS.1203-1INFORME UIT-R-BS.1203-1RADIODIFUSIN SONORA DIGITAL PARA RECEPTORES MVILES,PORTTILES Y FIJOS MEDIANTE TRANSMISORES TERRENALESEN LAS BANDAS DE ONDAS MTRICAS Y DECIMTRICAS(1990-1994)Este Informe contiene material descriptivo y de base con destino a la Recomendacin UIT-R BS.774 ti
2、tulada Radiodifusin sonora digital para receptores a bordo de vehculos, porttiles yfijos mediante transmisores terrenales en las bandas de ondas mtricas y decimtricas.1 IntroduccinHace ya bastantes aos que ciertas entidades de radiodifusin emplean tcnicas digitalespara la produccin y transmisin de p
3、rogramas radiofnicos. Ms recientemente, el abaratamientode esas tcnicas ha permitido su utilizacin en el mercado de consumo, hecho que ha permitido a unmayor nmero de usuarios disfrutar de una gran calidad de sonido, aunque mediante un soporte norelacionado con la radiodifusin. Simultneamente se asi
4、ste en numerosos pases a una congestincreciente de las bandas de radiocomunicacin con modulacin de frecuencia. En consecuencia, losservicios de radiodifusin MF, que permiten llevar a los hogares una calidad sonora inigualable,corren el peligro de ver mermadas sus prestaciones ya que, inevitablemente
5、, la congestin elevarlos niveles de interferencia tolerables, especialmente para los receptores mviles y porttiles, que nopueden disponer de antenas elevadas y direccionales tal y como la planificacin de la coberturaexigira de ellas.La modulacin de frecuencia puede seguir ofreciendo un excelente ser
6、vicio a los receptoresfijos instalados adecuadamente, pero la solucin del futuro para el desarrollo de la radiodifusinsonora pasa por la prestacin de un servicio digital completamente nuevo, diseado desde unprincipio para satisfacer todas las exigencias de los oyentes en cuanto a recepcin. Adems, co
7、n ellose establecera una cadena digital completa desde los estudios hasta los receptores domsticos.En contraposicin con los sistemas de radiodifusin sonora existentes, el nuevo sistemadebe proporcionar una recepcin de radiodifusin sonora inigualable en receptores fijos porttiles ymviles. Los requisi
8、tos relativos a la recepcin mvil implican la utilizacin de mtodos detransmisin completamente nuevos ya definidos y que se exponen seguidamente.En el presente Informe, se describen los requisitos de la radiodifusin sonora digitaldestinada a receptores mviles, porttiles y fijos que utiliza transmisore
9、s terrenales, as como lastcnicas empleadas en el sistema de radiodifusin digital y se contemplan los parmetros deplanificacin y consideraciones de comparticin pertinentes. Asimismo, en este informe, se hacereferencia a la parte terrenal y a las caractersticas comunes de sistema del concepto de servi
10、cio deradiodifusin sonora digital mixta terrenal y por satlite, as como al concepto de difusin hbrida.El concepto de servicio mixto terrenal y por satlite se basa en la utilizacin de la misma banda defrecuencias por parte de los servicios de radiodifusin terrenal y por satlite con destino al mismore
11、ceptor. El concepto de difusin hbrida est fundado en la utilizacin de un transmisor terrenal de- 2 -I. UIT-R BS.1203-1baja potencia de relleno, a fin de mejorar la cobertura proporcionada por el satlite. Las tcnicasutilizadas en el sistema de radiodifusin sonora digital han hecho viables ambos conce
12、ptos, loscuales se describen con ms detalle en el Informe UIT-R BO.955.La mayor parte de la informacin incluida en este informe est basada en estudios y pruebasrealizados en Canad, Alemania, Francia, Pases Bajos, Reino Unido, Suecia y en la UER, en elmarco del proyecto Eureka-147, utilizando el conc
13、epto de sistema descrito en el Anexo 1-A.Se han emprendido recientemente actuaciones para explorar la viabilidad de otros sistemasposibles de radiodifusin sonora digital (vase el Anexo 2).2 Requisitos del sistema y el servicioPara la definicin de un sistema de radiodifusin sonora digital deben tener
14、se en cuenta losrequisitos que siguen. El sistema debe concebirse para la recepcin en equipos fijos, porttiles ymviles. El conjunto de requisitos del sistema se aplica a conceptos de difusin terrenal, por cable ypor satlite, as como por sistemas mixtos/hbridos terrenales y por satlite.Los requisitos
15、 son los siguientes:2.1 Niveles de calidad del sonidoSonido estereofnico de alta calidad, con dos o ms canales de una calidad subjetivaindistinguible de la que proporcionan los soportes grabados en forma digital de alta calidaddestinados al consumo (calidad CD)2.2 Seales de control del sonidoTransmi
16、sin de informacin de control relativa a la representacin del sonido (volumen,comprensin de la gama dinmica, matrizacin, etc.).2.3 Configuraciones del servicio- Canal de sonido estereofnico de gran calidad.- Sonido monofnico de gran calidad.- Para aplicaciones especiales, posibilidad de adicin de can
17、ales de sonido ulteriores alsistema bsico (para el sistema de radiodifusin sonora estereofnica multicanal universaldefinido en la Recomendacin UIT-R BS.775).- Servicios de valor aadido, con diferentes capacidades de datos y tiempos de difusin (porejemplo canal de mensajes de trfico, datos comerciale
18、s, radiobsqueda, imgenes/grficosfijos, mltiplex vdeo/sonido a 1,5 Mbit/s, futuro sistema de radiodifusin digital deservicios integrados (RDSI).- Asignacin/reasignacin flexibles de servicios, sin que resulten afectados los servicios permanentes.2.4 Difusin del servicioUtilizacin en los receptores de
19、un procesamiento de seal comn para:a) redes locales, sub-nacionales y nacionales en ondas mtricas/decimtricas- 3 -I. UIT-R BS.1203-1b) utilizacin mixta de servicios terrenales y servicios por satlite nacionales/supranacionalesen ondas decimtricasc) transmisin por cable.En algunos pases ser convenien
20、te realizar el diseo del sistema y la planificacin delservicio de forma que pueda utilizarse un receptor comn para todas las clases de difusinanteriores.2.5 Informacin del servicio- Datos relativos a los programas de radiodifusin relacionados con cada seal de programa(etiquetado de los programas, co
21、ntrol de entrega de los programas, control de los derechosde autor, acceso condicional, encadenamiento dinmico de los programas, servicios parapersonas con audicin deficiente)- Informacin sobre el sistema mltiplex (identificacin del servicio o de programas simples,seleccin y encadenamiento)2.6 Inter
22、faz- Capacidad de grabacin de las seales sonoras (en forma de velocidad binaria reducida) ydatos conexos. Esto implica la grabacin de la seal de programa completa, incluyendo losdatos relativos al programa as como la posibilidad de acceder a pequeos bloques de datosen la seal codificada.- Capacidad
23、de interfaz de datos con el equipo de tecnologa de la informacin (ITE -Information Technology Equipament) y las redes de comunicacin.2.7 Disponibilidad del servicio- Recepcin en equipos fijo, mvil y porttil.- Elevada disponibilidad de cobertura en ubicaciones y tiempo.- Caractersticas de fallo acept
24、ables subjetivamente.- Elevada inmunidad para el multitrayecto (retardos largos y breves) y para el efecto Doppler(en el caso de receptores mviles).- Posibilidad de transaccin entre la extensin de la cobertura para una potencia de emisindeterminada, la calidad del servicio y el nmero de programas ra
25、diofnicos y servicios dedatos.2.8 Rendimiento espectral- Elevada eficacia de utilizacin del espectro (superior a la de la modulacin de frecuencia,optimizacin de la reutilizacin de frecuencias y la constitucin de redes monofrecuencia,minimizacin de las limitaciones de comparticin con otros servicios.
26、- Prestacin de servicios de programas mltiples dentro de una banda de frecuencias contiguas.2.9 Complejidad- Configuracin del receptor bsico de bajo costo.- Utilizacin de antenas de recepcin sencillas y no direccionales, idneas para la recepcinen equipos mviles y porttiles.- 4 -I. UIT-R BS.1203-13 C
27、onsideraciones relativas al diseo del sistema3.1 Caractersticas del canalEl diseo de los sistemas de radiodifusin sonora digital terrenales y por satlite dependeestrechamente de los factores que afectan a las caractersticas de propagacin del trayectocorrespondiente al receptor mvil. El trayecto de p
28、ropagacin en frecuencias de ondasmtricas/decimtricas, est sujeto a una atenuacin producida por el ensombrecimiento debido a losedificios y otros obstculos, as como al desvanecimiento multitrayecto originado por la dispersindifusa del suelo y obstculos prximos como rboles, etc. Los efectos del ensomb
29、recimiento y delmultitrayecto, dependen de la frecuencia de trabajo, del ngulo de elevacin hacia el transmisor ydel tipo de entorno en el que funciona el receptor, que puede ser un entorno despejado, rural,suburbano, boscoso o urbano denso. En el Anexo 1-C, se proporciona una descripcin matemticade
30、un canal de radiodifusin mvil con propagacin multitrayecto, junto con resultadosexperimentales.Los sistemas de modulacin digital convencionales son especialmente sensibles a lapropagacin multitrayecto ya que sta puede ser causa de importantes interferencias entre smbolosdebidas a las diferencias ent
31、re los retardos de trayecto. La interferencia entre smbolos no puedecontrarestarse con el aumento de la potencia de transmisin.En relacin con la anchura de banda necesaria para el canal digital, la propagacinmultitrayecto puede ser selectiva en frecuencia y variable con el tiempo. Por lo tanto, laca
32、racterstica de errores que puede obtenerse con una modulacin digital convencional, estestrictamente limitada por la selectividad de frecuencia y por las variaciones rpidas de la intensidadde campo en el caso de la recepcin mvil. Los estudios realizados sobre la distribucin estadsticade la intensidad
33、 de campo (Informe UIT-R BO.955), han demostrado que dicha distribucin eslogartmico-normal en zonas amplias, combinndose en zonas pequeas (generalmente en el ordende varios cientos de longitudes de onda) con distribuciones de Rayleigh (trayectos sin visibilidaddirecta) o de Rice (que consta de un tr
34、ayecto directo y de una distribucin Rayleigh).Por consiguiente, en muchos aspectos, el canal Rayleigh en zonas urbanas densas es elmenos favorable. Todo nuevo sistema debe disearse de forma que pueda funcionar en este entornode propagacin. Se dispone de cierto nmero de datos de propagacin en banda a
35、ncha Cox y Leck,1975. Por lo general, en ondas decimtricas, la anchura de banda de correlacin para el 90%, es delorden de 30 kHz para la independencia (es decir, una correlacin 1,2), las seales se combinarn destructivamente, lo cual producir una C/I resultante nueva.En general, todas las bandas de f
36、recuencias de ondas mtricas y decimtricas(hasta 1500 MHz) atribuidas en el Reglamento de Radiocomunicaciones a la radiodifusin, sobreuna base primaria, son tericamente idneas para la radiodifusin sonora digital, aunque se utilizanya por parte de los servicios de radiodifusin con modulacin de frecuen
37、cia, de televisin y otros.Una posibilidad podra ser que en cada pas se efecten reorganizaciones adecuadas de losservicios terrenales existentes en estas bandas para permitir la introduccin del nuevo sistemadigital.El sistema de radiodifusin sonora digital (DSB) descrito en el Anexo 1-A, puede ofrece
38、r,al menos, una eficacia espectral tres veces mayor que el sistema de modulacin de frecuenciaexistente, si se le hace funcionar como red de una sola frecuencia.Preferiblemente, el objetivo final para este nuevo servicio sera el empleo de una bandacomn de anchura suficiente. Una posibilidad podra ser
39、 la realizacin de una coordinacinadecuada de las reorganizaciones de los servicios existentes en la banda II o parte de ella. Ello,eventualmente, permitira alcanzar este objetivo, siempre que pueda lograrse la continuidad de losprogramas aunque ello exigira la convocacin de otra conferencia de plani
40、ficacin para la banda II.Si resulta necesario un largo perodo de transicin, una solucin provisional sera la liberacin decierta parte o partes de las bandas de radiodifusin disponibles (esto es posiciones de partida),- 9 -I. UIT-R BS.1203-1para uso de la radiodifusin sonora digital. Estas bandas de p
41、artida podran, posiblemente, utilizarseen parte o en su totalidad en la solucin final. En algunos casos, ya desde el principio se hansealado ciertas preferencias para algunas partes de la banda de ondas mtricas con modulacin defrecuencia.Como alternativa o en aquellos pases en que la opcin de la pos
42、icin de partida en lasbandas de ondas mtricas/decimtricas no es posible o suficiente, cabra pensar en la nuevaatribucin de frecuencias en la gama 1452-1492 MHz (banda L).Para la planificacin de frecuencias, supuestas redes monofrecuencia (SFN), desde el puntode vista internacional sern necesarios, a
43、l menos, cuatro o cinco bloques de frecuencias de 1,5 MHz,para garantizar la cobertura nacional. El nmero total de programas de cobertura zonal ampliarequeridos influir tambin sobre el espectro total necesario.La planificacin de los futuros sistemas de radiodifusin sonora digital deber tener encuent
44、a las necesidades de los distintos requisitos de las entidades de radiodifusin, proporcionandocapacidad para servicios de radiodifusin de redes integradas, no integradas y locales, as comopermitiendo la produccin local del material de programas para servicios que se explotan en reddurante parte del
45、tiempo y que requieren una cobertura local en otros momentos.Se alienta a las administraciones a que estudien y proporcionen contribuciones ulterioresrelativas a posibilidades de planificacin y mtodos de distribucin de la radiodifusin sonoradigital que satisfagan estas necesidades.4.2 Bandas de frec
46、uencias apropiadas4.2.1 Bandas de frecuencias posibles desde un punto de vista tcnicoSe est tomando en consideracin la gama 50-1 500 MHz para el servicio de radiodifusinsonora digital terrenal. Se han efectuado pruebas de cobertura de campo y mediciones de nivel deseal recibido en interiores (alguna
47、s de las cuales se describen en el Anexo 1-C) y sus resultadosdemuestran la viabilidad del establecimiento de ese servicio en dicha gama de frecuencias.a) Cobertura zonal completa con redes de una sola frecuencia (SFN)El lmite superior de la banda de frecuencias posible viene determinado por la inte
48、rrelacinentre:- velocidad del vehculo;- duracin del intervalo de guarda y del smbolo til, que dependen estrechamente de ladistancia entre transmisores SFN.Bajo la hiptesis de distancias medias entre transmisores de 60-70 km en una redmonofrecuencia y una velocidad de vehculo mxima del orden de 150 km/h, los anlisispreliminares indican que si se requiere un intervalo de guarda igual a 250 s, la bandade frecuencias ms favorables para un servicio de radiodifusin sonora digital estara en la gama 50-250 MHz. Sobre la base de estas hiptesis se estima que, desde lo
