COBERTURA DE UN SISTEMA DE TELEVISIÓN DIGITAL TERRENAL

Modos jerárquicos

En este apartado vamos a estudiar como puede estructurarse la manera de la modulación para poder obtener distintos grados de cobertura.

Cuando modulamos las portadoras de COFDM con 4-PSK, la información se transmite con dos bits en cada cuadrante. Cuando utilizamos una 16 o 64 QAM el número de bits pasa a ser 4 o 6 en cada cuadrante. De esta forma, se podría pensar en una forma jerárquica de organizar la modulación en dos pasos. En el primero, se elegiría el cuadrante de la constelación con los dos primeros bits del flujo de información (HP: High Prioritiy). En el segundo paso, se eligirían los puntos dentro de cada cuadrante con los 2 o 4 bits restantes (LP:Low Priority). Esta forma de modulación se denomina jerárquica ya que permite integrar la modulación 4-PSK dentro de la 16 o 64-QAM.

Cada flujo (HP y LP) codificado con su propio codigo protector, hace que la transmisión del 4-PSK sea menos suceptible a las interferencias que en el caso de 16 o 64 QAM no jerárquicos, por lo que aumenta la probabilidad de cobertura para el flujo HP y por tanto constituye una ventaja para la posibilidad de recepción portátil. Sin embargo, necesitaremos una mayor relación S/N para el flujo LP comparada con el 16 o 64 QAM normal, ya que la distancia media entre puntos sucesivos de la constelación es menor dentro de un solo cuadrante.

Se puede mejorar la decodificación del flujo HP separando mas los cuadrantes entre sí, es decir alejándolos de los ejes (aunque esto conlleva un aumento de potencia transmitida). Así, se utiliza un parámetro alfa que indica la distancia que existe entre dos puntos adyacentes de distintos cuadrantes. Por ejemplo: alfa=1 indica el modo normal, si alfa=2 quiere decir que están separados el doble de la distancia del caso normal.

La siguiente figura muestra las probabilidades de cobertura en una red SFN utilizando los modos jerárquicos. Está basada en las relaciones S/N requeridas para recepción portátil y estacionaria especificadas en la norma DVB-T. El ejemplo muestra una 4-PSK en un sistema 64 –QAM. Ambos flujos de datos HP y LP tienen los mismos códigos correctores (R=2/3), así que la relación entre ambos regímenes binarios entre el LP y el HP es exactamente igual a 1:2. Con el intervalo de guarda de 1/4, tenemos una tasa de 6.6 Mbit/s para el flujo HP.

La probabilidad de cobertura para tres programas en modo no jerárquico es del 65 % para recepción portátil y del 98% para recepción en los hogares.En modo jerárquico, la probabilidad de cobertura se reduce un poco para el flujo LP cuando a=1, mientras que para el HP es mucho mayor (90% para recepción portátil). Es decir, con la utilización de los modos jerárquicos un programa en el flujo HP (normalmente destinado a recepción portátil) puede aprovecharse de esta nueva forma de modulación para mejorar la probabilidad de cobertura. En el caso de que a=2 tendríamos una probabilidad del 98% para el flujo HP y de un 95% para el flujo LP con lo que aumentaríamos aún más para el caso portátil y apenas notaríamos la diferencia en recepción estacionaria.

Además la norma DVB-T permite utilizar otros parámetros adecuando la calidad del servicio. Así, si podemos permitir una tasa de 4.98 Mbit/s por programa podríamos acomodar hasta 3 programas en el flujo LP. Si aumentamos la protección para el flujo HP de R=2/3 a R=1/2 (ya que hemos bajado la tasa binaria) tendríamos una probabilidad de cobertura del 99% para el flujo HP y del 96% para el resto de programas que van en el flujo LP. Es decir, tendríamos una buena calidad de servicio para todos los casos.