Séminaire régional sur la TV numérique UIT- ARPT 4 et 5 décembre 2007 Jean-Jacques GUITOT

Evolution de la télévision numérique et les implications sur la gestion du

spectre attribué au service de radiodiffusion

Séminaire régional sur la TV numérique UIT- ARPT

4 et 5 décembre 2007

Jean-Jacques GUITOTAgence Nationale des Fréquences

JJG Séminaire régional sur la TV numérique UIT- ARPT - 4 et 5 décembre 2007

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Genève 2006

• Types de besoins de TV numérique

– Réception sur antenne fixe sur un toit

– Réception portable• à l'extérieur de bâtiments• à l’intérieur de bâtiments • Il s’agit de réception stationnaire, avec la possibilité de déplacer l’antenne

pour rechercher une meilleure réception

– Réception mobile• par exemple, d'un récepteur placé dans un véhicule ou d'un dispositif portatif• On considère que les évanouissements dans un canal de Rayleigh sont le

facteur dominant pour ce qui est des effets locaux au niveau de la réception. Les marges de protection contre les évanouissements sont destinées à compenser ces effets. Elles sont fonction de la fréquence et de la vitesse

– La réception mobile personnelle (TMP) n’était pas encore entièrement définie lors de la CRR-06


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Depuis 2006, une rapide évolution

• la définition standard (SD)– Pénétration importante– toujours majoritaire, résolution de 720x576 reçu sur le réseau hertzien, par le satellite, le câble, l’ADSL ou

encore via l’hertzien.• la Haute Définition (HD)

– Croissance de la pénétration de la HD : des récepteurs HD et équipements des éditeurs de programmes et des émissions

• la TMP (télévision mobile personnelle) via– le radiotéléphone, GSM/EDGE; 3G– la diffusion hertzienne de Terre,

• DVB-H, MediaFlo en bande IV/V et en bande 1,5 GHz • T-DMB en bande III ou en bande 1,5 GHz

– la diffusion par satellite• DVB-SH

– La TMP est soutenue par la Commission européenne (Conseil télécommunications, 29 novembre 2007)– Intérêt des opérateurs de radiotéléphonie mobile

• Pour la HD et la TMP : jeux olympiques de 2008

• Compression MPEG-4

• Évolution de la norme DVB-T vers DVB-T2

Les services


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La HD


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La TMP

• DVB-H : DVB H est une extension de la norme DVB-T permettant la diffusion de services multimedia au travers un réseau IP multicast sur une couche de transport MPEG2 TS, à destination d'appareils portables en réception mobile ayant une autonomie de batterie limitée.

Conception du récepteur

ETSI EN 302 304


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La TMP• Les outils suivants ont été ajoutés au DVB-T :

– MPE FEC : ajout de FEC permettant de mieux protéger les données dans un environnement de réception difficile.

– Le TIME SLICING: les données sont reçues périodiquement, pendant une courte période de temps permettant l'extinction électrique de certaines parties du terminal afin d’allonger l’autonomie des batteries.

• Un mode 4k• Une signalisation SI/PSI qui permet de retrouver la liste des

services disponible. Le réseau DVB-T n’intervient qu’en tant que couche de transport pour le

transport de datagramme IP. Il n’a pas connaissance du contenu audiovisuel de ces datagrammes qui sont encapsulés selon le protocole MPE.

Document sur la norme ETSI (http://www.dvb-h.org/technology.htm )

Enfin, d'autres technologies existent : T DMB : extension de la norme T-DAB FLO : mis au point par la société Qualcomm ISDB-T

http://www.dvb-h.org/technology.htm


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La compression MPEG-2 / MPEG-4

• DVB-T utilise MPEG-2• Evolution vers MPEG-4

– TV payante en France– TV gratuite et payante dans quelques pays européens– Prise en compte de MPEG-4 et DVB-T2 pour introduire la TV HD

• DVB-T2 limité au domaine de la transmission

• Problématique de la migration des terminaux MPEG-2 vers MPEG-4 et DVB-T2• Horizon possible: 2010/2011

Source Coding SI DATA

Srambling

Multiplexing

Channel Coding

Objet du DVB-

T2

Modulation


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• Analogique et numérique en réception fixe sur les toits

• Numérique pour la réception HD• Numérique pour la TMP• Le dividende numérique

Implications sur la planification des fréquences


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Implication pour les fréquences

Diffusion simultanée analogique/NumériqueProtection de la réception analogique :

co-site et réduction puissance numérique

• SD et HD réception fixe identique– Protection co-canal et canaux adjacents

• SD réception portable– Dépend de la configuration de planification

dans le plan, possibilité de passer du fixe au portable si l’enveloppe est conservée

– Protection co-canal et canaux adjacents• Réception TMP

– Champ utile élevé (~95 dBµV/m à 10m)– Gain d’antenne négatif– Mobilité complète et indoor– Modulation QPSK ou 16 QAM (meilleure

protection face aux autres signaux), donc, possibilité d’insertion dans un plan

– Protection co-canal et canaux adjacents– Canaux < 55

ParisSource TG4


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Besoins en spectre pour la TMP

• paramètres et facteurs liés à l’autorisation– Zone de service – Type de couverture et conditions de réception– Nombre de programmes et débit à rechercher– Topographie et environnement– Contraintes de cohabitation

• aux choix d’ingénierie du réseau– Choix de la modulation et du temps de garde– Type de configuration du réseau (MFN, SFN)– Qualité de la réception

• Fréquences– Utilisation des allotissements de type RPC2 ou RPC3– Ou rechercher des fréquences en fonction des sites adéquats, du champ

élevé nécessaire au DVB-H, du C/N et de la protection des autres services


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TMP différente de la TV réception fixe

Couverture schématique du territoire à partir des sites historiques TNT (réception fixe) vs TMP (réception mobile)

Réception fixe : bonne Réception mobile :insuffisant


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Insertion d’un réseau TMP

Dcouv(1)_DVB-T Dcouv(2)_DVB-T Dre-utilisation, DVB-DVB

Allot 1Allot 2

Emax_in

t(1)

Emed(i)_DVB-T PR(1)

PR(2)

Emed(i)_DVB-T

Dcouv(i)_DVB-T : rayon de la zone de couverture iDre-utilisation, DVB-DVB : distance de réutilisation la fréquenceEmed(i)_DVB-T : champ médian produit par l’émetteur i ou par les émetteurs de l’allotissement iEmax_int(i) : champ brouilleur maximum sortant de l’allotissement iPR(i) : rapport de protection


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64Q A M 7 /8

ne t b itra te (M b it/s ) in an 8 M H z c han ne l

0

re qu ired C /N fo r q u as i e rro r-fre e D V B -T re ce p tionC /N (dB )

(a ssum in g aperfec t rece ive r)

D =1 /3 2D = 1/16

D = 1 /8

D = 1/4

R icepro file

Ra yle ighp ro file

64 Q A M 5 /6

64Q A M 3 /4

64Q A M 2 /3

1 6Q A M 7 /816Q A M 5 /6

6 4Q A M 1 /21 6 Q A M 3 /4

1 6Q A M 2 /3

16 Q A M 1 /24Q A M 7 /8

4 Q A M 5 /64 Q A M 3 /4

4Q A M 2 /3

4 Q A M 1 /2

26.13

24.88

22.39

19.91

17.4216.59

14.93

13.27

9.95

8.718.297.466.64

4.98

29.03

27.65

24.88

22.12

19.35

18.4316.59

14.75

11.06

9.68

9.228.297.37

5.53

30.74

29.27

26.35

23.42

20.49

19.52

17.56

15.61

11.71

10.25

9.768.787.81

5.85

31.67

30.16

27.14

24.13

21.11

20.11

18.10

16.09

12.06

10.56

10.059.058.04

6.03

4 8 1 2 1 6 20 2 4 282 6 1 0 14 18 22 26

Combinaison des variantes/C/N/intervalles de garde et débits du système DVB-T


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Le dividende numérique

• Pour la TV fixe• Pour la TMP• Partage TV / autres services

– Par exemple, appareils faible puissance, Wimax, UMTS/IMT, radios intelligentes,…

• Extraction d’une sous-bande


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Bande 790-862 MHz et GSM 900 MHz

GSM TXCMR - 07 GSM RX

790 MHz862 MHz 880 MHz 915 MHz 925 MHz

EUROPE-R1

TX Rec

Bande de garde

FDD / TDD ?

RX RecTV

Bande des terminaux Bande des terminaux

Duplex

Travaux : Compatibilité service mobile / réception TV et réception DVB-HCanalisation service mobile FDD/TDDBande de garde

Protection du RX DVB-H


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Réflexions sur une planification éventuelle de la sous-bande Res 224

• Dans un terminal mobile, la partie émission et la partie réception doivent être séparées en fréquences et/ou temps :

– Full duplex FDD• filtres duplex très performants pour éviter les brouillages entre uplink et downlink dans un

même terminal.• taille et position du duplex doivent être identiques dans tous les pays.

– Half duplex FDD• duplex déterminée par les interférences BS – BS. Il peut être réduit par rapport au full

duplex• Les bandes uplink et downlink peuvent se chevaucher dans un même terminal

– TDD• Maximum de flexibilité, mais nécessite des bandes de garde entre opérateurs, ainsi

qu’entre le TDD et la radiodiffusion.

• Ces trois modes de duplexage sont souvent associés à des technologies particulières, alors qu’ils ne sont pas fondamentalement liés :

– Le GSM fonctionne en half-duplex FDD, mais certains modes GPRS / EDGE nécessitent le full-duplex

– La 3G / W-CDMA est full-duplex FDD, mais le HSPA évolue vers des transmissions discontinues au niveau du terminal

– La norme IEEE 802.16 inclut à la fois le TDD et FDD, bien que seul le mode TDD a été sélectionné pour les profils WiMax pour l’instant

• Travaux en cours à la CEPT : ECC TG4 (www.ero.dk)• Travaux UIT-R

http://www.ero.dk/

Merci de votre attention

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