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“1er FORO INTERNACIONAL DE TV DIGITAL”

PROYECTO DE ASIGNACIÓN DE CANALES PARA LA TRANSMISIÓN DE TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE EN CUBA

PROPOSAL CHANNELS ALLOCATION FOR DIGITAL TERRESTRIAL TELEVISION

BROADCASTING IN CUBA

Alfredo Walker Heredia1, Manuel Combarro Simón2, Luis Giraldo. Raymond Rodríguez3

1 Radiocuba, Cuba, [email protected], Habana # 406 % Obispo y Obrapía, Habana Vieja. La Habana Cuba CP 10 100

2 Radiocuba, Cuba, [email protected]

3 Radiocuba, Cuba, [email protected]

RESUMEN: Cuba se encuentra inmersa en la transición de la transmisión de televisión analógica a digital. Las

características de la televisión digital permiten un mejor aprovechamiento del espectro radioeléctrico, por esta razón el espectro dedicado a la transmisión de televisión será reducido, eliminando la Banda I de VHF (canales del 2 al 6) y los canales del 52 al 69 de la Banda V de UHF. Esta reducción del espectro hace necesaria una nueva repartición de canales a los centros transmisores de televisión en el país. En este trabajo se desarrolla un proyecto de canalización para Cuba a partir de los criterios existentes a nivel mundial para la planificación de los servicios de televisión digital terrestre, específicamente para el estándar chino DTMB.

Palabras Clave: Canalización, Televisión Digital Terrestre, DTMB, Cuba.

ABSTRACT: Cuba is currently involved in the transition from analog television broadcasting to digital. The

characteristics of digital television allows a better use of radio spectrum, therefore the spectrum dedicated to television transmission will be reduced, by eliminating the Band I of VHF (channels 2 to 6) and channels 52 to 69 of UHF Band V. This reduction of the spectrum makes necessary a new channels distribution for television transmitter centers in the country. In this paper a channeling project to Cuba is developed by using the existing criteria in the world to planning digital terrestrial television services, specifically for Chinese DTMB standard.

Keywords: Channeling, Digital Terrestrial Television, DTMB, Cuba.

1. INTRODUCCIÓN

Hoy en día la radiodifusión de televisión terrenal es uno de los medios de comunicación más conocidos e importantes, transmitiendo noticias vitales, infor-mación y entretenimiento sin costo a cualquiera que tenga acceso a un equipo de televisión, formando una parte vital de la infraestructura de las comuni-caciones y de la información en nuestro país. Se espera que durante la próxima década el sistema nacional de radiodifusión de televisión se actualice de tecnología analógica a digital, manteniendo el ritmo de los avances digitales que están redefinien-do todos los tipos de telecomunicaciones globales. La transición a la radiodifusión de la TDT (Televi-

sión Digital Terrestre) es un cambio revolucionario que afectará dramáticamente el futuro de la televi-sión en nuestro país.

La TDT es la aplicación de la tecnología digital a la transmisión de contenidos, siendo más robusta frente al ruido e interferencias. Ofrece en sí una mejora significativa en la calidad técnica de las imágenes y los sonidos asociados, por ejemplo elimina la “llovizna” y los “fantasmas”. Así se consi-guen mayores posibilidades, como de proveer un mayor número de canales, debido a que por un mismo canal radioeléctrico se puede multiplexar diferentes programas con mejor calidad de imagen o en HD ( siglas en inglés de High Definition, Alta Definición en español ) y mejor calidad de sonido.

Walker, Alfredo.; Combarro, Manuel., Raymond, Luis. | “ASIGNACIÓN DE CANALES PARA LA TRANSMISIÓN DE TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE

EN CUBA”


También permite la posibilidad de crear vías de retorno entre el televidente y el productor de conte-nidos (interactividad), que ayudarán a traer de for-ma más completa y uniforme los beneficios de la era de la información a todos los ciudadanos en nuestro país.

Además de la recepción mediante receptores fijos con antenas ya sean exteriores o interiores, la TDT presenta la posibilidad de transmitir programas y aplicaciones a dispositivos portátiles (típicamente teléfonos móviles) caracterizados por pantallas relativamente pequeñas y la necesidad de un con-sumo reducido de energía. Estos dispositivos portá-tiles pueden considerarse un punto de convergen-cia entre las redes de telecomunicaciones y las de radiodifusión. En algunos casos, los servicios sumi-nistrados a dispositivos portátiles pueden también proporcionarse independientemente del servicio de televisión terrenal digital, utilizando un espectro adicional.

La TDT utiliza de forma más eficiente el espectro electromagnético que la radiodifusión analógica, y la conversión a la radiodifusión digital ofrece la oportunidad de recapturar y reutilizar una gama valiosa del espectro para otros servicios. Para nuestro país la introducción oportuna y bien planifi-cada de la TDT será un factor importante para el desarrollo tecnológico, económico y social.

Este trabajo tiene como objetivo fundamental crear el proyecto técnico para la asignación de canales nacionales para una red MFN (siglas en inglés de Multiple Frequecy Network) en las Bandas de VHF III y UHF IV – V, basado en el estándar de TDT chino DTMB (siglas en inglés de Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting) en su versión de 6 MHz. El mismo pretende dar respuesta al desarrollo de la televisión digital en nuestro país con la mayor efi-ciencia posible.

Debido a las ventajas de la reutilización de las fre-cuencias y del uso de canales adyacentes, el apro-vechamiento del espectro radioeléctrico es inevita-ble por lo que la tendencia mundial de los principa-les proveedores de equipos de broadcasting es fabricar transmisores para TDT que operen en la Banda VHF III (siglas en inglés de Very High Fre-quency) de los canales 7 al 13 y en la Banda de UHF (siglas en inglés de Ultra High Frequency) en los canales del 14 al 51. Teniendo en cuenta que los nuevos servicios de TDT convergerán con los servicios analógicos (etapa Simulcast) y que deben desplegarse en las bandas actualmente utilizadas, a los centros principales de nuestro país se le asig-nó una frecuencia para tal etapa.

Estas frecuencias fueron escogidas de un plan de asignación nacional de canales realizado por la empresa Radiocuba para la implementación de los

Canales Educativos en las Bandas de UHF. Estos canales digitales para la etapa de Simulcast no deben interferir a los canales actuales analógicos ya que fueron respetados los valores de relaciones de protección y las distancias entre centros para los canales Tabú en UHF.

Para la asignación de canales de TDT es necesario determinar la intensidad de campo mínima para brindar una calidad de servicio deseada en el 95% de las ubicaciones y en el 50% del tiempo, a dife-rencia de la TVA (Televisión Analógica) que se planifica para un 50% de las ubicaciones y un 50% del tiempo. En las próximas secciones se abordará el método utilizado para calcular la intensidad de campo mínima necesaria, así como el uso de las relaciones de protección para canales digitales con el objetivo de arribar a las distancias mínimas entre los centros transmisores que brindan servicio en un mismo canal N o en un canal adyacente N±1, se explicará además el procedimiento de canalización para la etapa de transmisión totalmente digital (apagón analógico).

2. CONTENIDO

En esta parte del trabajo se profundiza en temas relacionados con la planificación de la TDT me-diante recomendaciones publicadas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-R), así como estándares publicados por China para la im-plementación de su norma de televisión digital DTMB, con el objetivo final de desarrollar una nue-va canalización del espectro radioeléctrico cubano basada en esta norma en su variante de 6 MHz.

2.1 Criterios para la Planificación de servi-cios de televisión digital terrestre en las bandas de ondas métricas y decimétri-cas VHF/UHF en Cuba.

Al igual que en TVA, en la radiodifusión de TDT los proveedores de servicios deben planificar las zonas de coberturas de acuerdo a un nivel de intensidad de campo mínimo necesario, aunque a diferencia de la TVA, este no solo depende de la banda de frecuencia seleccionada, sino de otros factores que serán abordados en las secciones siguientes. En nuestro país la empresa Radiocuba es la encarga-da de brindar el soporte técnico de las transmiso-nes de televisión y radio, por este motivo es de vital importancia conocer todos los factores que influyen en el valor de intensidad de campo antes mencio-nado para la TDT.

El estándar de televisión digital chino DTMB en su versión de 6MHz, posee más de cien modos de configuración de transmisión, cada modo puede


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variar en los siguientes parámetros:

Razón de código (FEC): 0.4, 0.6 ó 0.8.

Constelación de símbolos: 4QAM-NR, 4QAM, 16QAM, 32QAM ó 64QAM.

Profundidad del Entrelazado Temporal: 240 ó 720 símbolos.

Longitud de la cabecera: PN420, PN595 ó PN945.

Cantidad de portadoras: C = 3780 ó C = 1.

Existe un compromiso entre el modo a utilizar y la carga útil de información que puede ser transmitida, como es de esperar, un fortalecimiento de la señal representa una disminución de esta carga útil. En nuestro país en correspondencia con la programa-ción que se quiere brindar en la primera etapa, se ha seleccionado el siguiente modo de transmisión:

Razón de código (FEC): 0.6.

Constelación de símbolos: 64QAM.

Profundidad del Entrelazado Temporal: 720 símbolos.

Longitud de la cabecera: PN420.

Cantidad de portadoras: C = 3780.

Este modo de transmisión permite una tasa binaria máxima de 18.274 Mb/s.

2.1.1 Método de cálculo de la mínima in-tensidad de campo necesaria y de la mínima intensidad de campo media-na equivalente.

En la TDT la relación Portadora a Ruido (C/N) es de vital importancia en la planificación de un servicio debido al uso de técnicas correctoras de errores y la existencia del término conocido como abismo digital o “Cliff”, donde la señal puede pasar de verse con óptima calidad a simplemente no verse, todos los modos de transmisión antes mencionados po-seen un valor de C/N diferente, los modos de transmisión más robustos necesitan un valor de C/N menor aunque como ya se mencionó limitan la carga útil del sistema.

Ahora bien, cuando se planifica un servicio de TDT, más que el valor de C/N, es preciso conocer la in-tensidad de campo mínima necesaria para dar total cobertura al área deseada, puesto que este es el parámetro tabulado en las curvas de propagación publicadas por la UIT-R en [1], por lo tanto es nece-sario hacer el cálculo de la intensidad de campo mínima necesaria para lograr el valor de C/N reque-rido por el modo de transmisión. A continuación se exponen todos los factores que intervienen en la conversión del valor de C/N a la Intensidad de

campo mínima necesaria:

Pn: potencia de ruido en la entrada del receptor (dBW).

F: factor de ruido del receptor (dB).

K: constante de Boltzmann (k=1.38x10-23(J/K)).

T0: temperatura absoluta (T0 = 290 (K)).

B: ancho de banda del ruido en el recep-tor (5.67 (MHz)).

Ps mín: mínima potencia de señal en la entrada el receptor (dBW).

C/N: relación portadora a ruido a la en-trada del receptor requerida por el sis-tema (dB).

Aa: apertura efectiva de la antena (dBm2).

G: ganancia de la antena respecto al di-polo de media longitud de onda (dBd).

Lf: pérdidas del bajante de alimentación.

λ: longitud de onda de la señal (m).

φmín: densidad de flujo de potencia mí-nima en el sitio de recepción (dBW/m2).

Emín: intensidad mínima de campo en el sitio de recepción (dBµV/m).

Emed: intensidad mínima de campo me-diana equivalente, valor para la planifi-cación (dBµV/m).

Pmmn: margen debido al ruido hecho por el hombre (dB).

Cl: factor de corrección debido al por-centaje de las ubicaciones (dB).

σt = desviación estándar total (dB).

σm= desviación estándar de macro-escala (dB).

σb= desviación estándar de las pérdidas por inserción en construcciones (dB).

µ: factor de distribución.

La potencia del ruido a la entrada del receptor (Pn) depende del factor de ruido del mismo (F), de la constante de Boltzmann (k), de la temperatura ab-soluta (T0) y del ancho de banda del ruido (B) que en este caso coincide con el ancho de banda del canal (5.67 (MHz)) y se calcula como sigue:

Pn = F + 10 log (kT0B) (1)

Según se explicó anteriormente cada modo de transmisión del estándar requiere un valor de C/N mínimo necesario para su correcto desempeño, entonces si esta relación es conocida y además se conoce la potencia de ruido antes calculada, es


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posible calcular la potencia de señal mínima en la entrada del receptor (Ps mín) de la siguiente manera:

Ps mín = C/N + Pn (2)

La densidad de flujo de potencia en el receptor depende de la potencia antes calculada así como de la apertura efectiva de la antena (Aa) y de las pérdidas del bajante (Lf), la expresión que los rela-ciona es la siguiente:

φmín = Ps mín – Aa + Lf (3)

La apertura efectiva de la antena representa la can-tidad de energía que se captura de la onda plana y es entregada por la antena, se puede calcular utili-zando la ganancia máxima de la antena receptora (G) y la longitud de onda de la señal (λ):

Aa = G + 10log (1.64λ2/4π) (4)

Las pérdidas del bajante de alimentación se expre-san en dB.

Conociendo la densidad de potencia mínima (φmín) es posible calcular la intensidad de campo mínima (Emín) como sigue:

Emín = φmín + 10 log (120π) + 120 (5)

Con estas fórmulas antes presentadas es posible entonces realizar la conversión del valor de C/N a intensidad de campo mínima, aunque para la plani-ficación es necesario tener en cuenta otros dos fenómenos: el ruido hecho por el hombre y la co-rrección debida al porcentaje de las ubicaciones para las cuales se predice la intensidad de campo. Estos dos factores adicionales se cuantifican en márgenes adicionales que es preciso añadir al valor de mínima intensidad de campo necesaria antes calculada y que representa el valor de mínima in-tensidad de campo mediana equivalente utilizado como criterio para la planificación:

Emed = Emín + Pmmn + Cl (6)

Conocidos todas las partes integrantes es necesa-rio asumir los valores de: relación portadora-ruido (C/N), ganancia de la antena (G), pérdidas del ba-jante de alimentación (Lf) y factor de ruido del re-ceptor (F) para la Banda III de VHF y para las Ban-das IV y V de UHF así como el porcentaje de las ubicaciones a las que se desea dar servicio.

2.1.2 Adopción de los parámetros para el cálculo de la mínima intensidad de campo mediana.

Recientemente fueron presentados a la UIT por parte de China los resultados de pruebas realizadas a varios set-up boxes diseñados para 6MHz, estos resultados presentados en [2] no abarcan todos los modos de configuración de transmisión pero sí el seleccionado por nuestro país. El valor de C/N tam-bién depende del canal de transmisión. Existen tres modelos de canales básicos: Gausiano, de Rice y de Rayleigh, que se emplean en dependencia del tipo de recepción considerado. Para la asignación de los canales de la TDT se considera recepción exterior fija con altura de la antena receptora de 10 m sobre el suelo. Bajo estas condiciones el modelo de canal más indicado es según [3], el de Rice. Para este canal y utilizando el modo de transmisión seleccionado los resultados oscilan entre 15 y 16 dB, se decidió entonces tomar un valor de C/N de 16 dB.

Los valores de ganancia de la antena receptora (G) y las pérdidas del bajante varían en dependencia de la frecuencia, por lo tanto tendrán valores dife-rentes para la VHF y la UHF, incluso dentro de la UHF tendrán valores diferentes para la Banda IV y la Banda V aunque con el objetivo de simplificar la canalización se tomaron los valores más críticos de la Banda V para toda la UHF. Estos valores junto al valor del factor de ruido, fueron tomados de [3] y se resumen en la Tabla 1.

Tabla 1: Estilos a utilizar en el documento

Parámetro VHF UHF

F 7 7

G 5 12

Lf 1 5

En el caso de la TVA, la intensidad de campo se planifica de forma estadística para el 50% de las ubicaciones y el 50% del tiempo Emed (50,50), debi-do a que la imagen presenta una degradación lenta a medida que el nivel disminuye. En cambio en la TDT no ocurre de la misma manera, motivado por el antes mencionado efecto “Cliff”, de forma tal que se debe ser más preciso a la hora de planificar al-gún servicio. Muchos son los criterios en relación a este tema, algunos países planifican para el 90% del tiempo y el 70% de las ubicaciones Emed (70,90) y otros hasta para el 50% de las ubicaciones y el 90% del tiempo Emed (50,90), no obstante en [4] no se incluye ninguna variación en cuanto al porcenta-je de tiempo, así que se puede deducir que mantie-ne el 50% del tiempo, en tanto, sí proporciona un método para calcular el factor de corrección para la variación del porcentaje de las ubicaciones desde el


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1% hasta el 99%. Igualmente sucede en [3], están-dar desarrollado para la implementación de la TDT en China, por este motivo se decidió para la planifi-cación de la TDT en Cuba calcular la intensidad de campo para un 95% de las ubicaciones y 50% del tiempo Emed (95,50). Además para la predicción de la intensidad de campo se utiliza la recomendación [1] actualmente en vigor, en esta recomendación están tabulados los valores de intensidad de campo para el 50% de las ubicaciones y el 1%, el 10% y el 50% del tiempo permitiendo la corrección para otros valores siempre que se encuentren en el rango de 1% al 50% y no es válida para el resto, en cambio admite el cálculo del factor de corrección antes mencionado para el porcentaje de las ubicaciones desde el 1% al 99%. El estándar chino antes citado [3] y [4] se han regido por esta recomendación [1].

No se deben confundir los términos, cuando se planifica un servicio de radiodifusión se habla esen-cialmente de dos parámetros: disponibilidad y co-bertura. La disponibilidad es la porción del tiempo en la cual se garantiza una Calidad de Servicio determinada y está íntimamente relacionada a po-sibles roturas y mantenimientos ocurridos en las facilidades del proveedor de servicios. En cambio la cobertura es el por ciento de los localidades donde se garantiza esta Calidad de Servicio, en la planifi-cación este es el parámetro de mayor importancia considerando una disponibilidad asegurada la ma-yor parte del tiempo.

Como se puede apreciar en la ecuación 6, es nece-sario calcular el factor Cl correspondiente a la co-rrección debida al porcentaje de las ubicaciones, el mismo se calcula como sigue:

Cl = µ*σt (7)

donde:

σt = (σb2 + σm

2)1/2 (8)

En nuestro caso al considerar la recepción exterior fija, la desviación típica debido a la inserción en estructuras se puede considerar nula, en tanto la desviación estándar de macro-escala según [1] es de 5.5 dB para radiodifusión de servicios digitales con un ancho de banda superior a 1.5 MHz. El fac-tor de distribución µ depende del porcentaje de las ubicaciones seleccionado, para el 95% es de 1.64 dado en la propia recomendación.

El margen dado para prevenir los ruidos hechos por el hombre según [3] es de 1dB para la Banda III de VHF y de 0 dB para las bandas de UHF.

Para facilitar la planificación de los servicios televi-sivos, se utilizó para el cálculo de la intensidad de

campo de la Banda III de VHF la frecuencia central del canal 13 (213 MHz) y para las Bandas IV y V de la UHF la frecuencia central del canal 51 (695 MHz). El ancho de banda utilizado fue de 5.67 MHz correspondiente a la razón de símbolos de la norma DTMB a 6 MHz.

En las Tablas 2 y 3 se resumen todos los paráme-tros antes discutidos y se arriba a la mínima inten-sidad de campo mediana necesaria para planificar los servicios de TDT en VHF III y UHF en Cuba.

Tabla 2. Mínima intensidad de campo mediana pa-ra VHF Banda III para el 95% de las ubicaciones y el

50% del tiempo con recepción exterior fija.

Parámetro Abreviatura (unidad)

Valor

Frecuencia Fr(MHz) 213

Ancho de Banda B(MHz) 5.67

C/N mínimo requerido por el sistema

C/N(dB) 16

Potencia mínima en la en-trada del receptor

Ps mín(dBW) -113,4

Factor de Ruido del receptor F (dB) 7

Pérdidas en el bajante de alimentación

Lf (dB) 1

Ganancia de la antena re-ceptora

G (dBd) 5

Apertura efectiva de la ante-na

Aa (dBm2) -0,86

Densidad de potencia míni-ma en el sitio de recepción

φmín (dBW/m2) -111,5

Intensidad de campo mínima en el sitio de recepción

Emín (dBµV/m2)

34,19

Margen debido al ruido he-cho por el hombre

Pmmn(dB) 1

Porcentaje de las ubicaciones: 95%

Factor de corrección debido al porcentaje de las ubica-ciones

Cl (dB) 9

Intensidad de campo media-na mínima para (95,50)

Emed (dBµV/m2)

44,19

Tabla 3. Mínima intensidad de campo mediana pa-ra UHF Bandas IV y V para el 95% de las ubicaciones

y el 50% del tiempo con recepción exterior fija.

Parámetro Abreviatura (unidad)

Valor

Frecuencia Fr(MHz) 695

Ancho de Banda B(MHz) 5.67

C/N mínimo requerido por el sistema

C/N(dB) 16

Potencia mínima en la en-trada del receptor

Ps mín(dBW) -113,4

Factor de Ruido del receptor F (dB) 7


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Pérdidas en el bajante de alimentación

Lf (dB) 5

Ganancia de la antena re-ceptora

G (dBd) 12

Apertura efectiva de la ante-na

Aa (dBm2) -4,1

Densidad de potencia míni-ma en el sitio de recepción

φmín (dBW/m2)

-104,3

Intensidad de campo mínima en el sitio de recepción

Emín (dBµV/m2)

41,46

Margen debido al ruido he-cho por el hombre

Pmmn(dB) 0

Porcentaje de las ubicaciones: 95%

Factor de corrección debido al porcentaje de las ubica-ciones

Cl (dB) 9

Intensidad de campo media-na mínima para (95,50)

Emed (dBµV/m2)

50,46

Finalmente en [5] se brinda una valoración objetiva de la calidad de los servicios de radiodifusión de TDT, donde se dan cinco niveles de calidad según se muestra en la Figura 1 [5].

Figura. 1: Representación gráfica de de los niveles de evaluación objetiva de cobertura.

Se puede observar en la Figura 1 que el Nivel de Calidad en la recepción depende de la intensidad de campo y de un parámetro M conocido como el margen de señal, este margen corresponde a la atenuación máxima que puede sufrir la señal sin que ocurran afectaciones en un sitio determinado, no existe una relación fija entre la intensidad de campo y el margen de señal, no obstante la rela-ción se puede obtener a través de los niveles de calidad objetivos de recepción, mostrada en la Ta-bla 4 [5].

Tabla 4. Criterio de evaluación objetivo para re-cepción fija exterior para la cobertura de difusión de

la TDT.

Intensidad de campo (E)

Margen de señal sobre el umbral objetivo de decisión (M) en dB

M < 5 0≤M<5 5≤M<10 10≤M

E<E70 1 1 2 3

E70≤E<E95 2 2 3 4

E95≤E 2 3 4 5

E70 y E95 corresponde a la intensidad de campo calculada con la probabilidad de ubicaciones y en el 50% del tiempo.M es el margen de la señal por encima del umbral de decisión objetivo, referente a la máxima atenuación que puede sufrir la intensidad de campo para no superar el BER a más de 3x10-6 en un minu-to.

Para la planificación se seleccionó un nivel objetivo de calidad de recepción 3 (solo suficiente) y consi-derando el porcentaje de las ubicaciones utilizado del 95%, según la Tabla 4 se debe escoger un margen de señal de 4 dB.

Teniendo en cuenta este margen se pueden obte-ner los niveles mínimos necesarios de intensidad mediana de campo para la norma china de televi-sión digital DTMB en la Banda III de VHF y en las Bandas IV y V de UHF en Cuba, en la Tabla 5 se resumen estos valores redondeados.

Tabla 5. Valores de Intensidad de campo para la planificación de servicios de la TDT en Cuba en las

bandas de VHF y UHF.

Parámetro VHF UHF

Intensidad de campo Emed (dBµV/m)

48 54

2.1.3 Relaciones de protección para seña-les de televisión digital.

En la TDT a diferencia de la TVA no existen los canales tabú, solo son de interés las interferencias provenientes de una transmisión en el mismo canal (cocanal) o provenientes de canales adyacentes. Las relaciones de protección para interferencia cocanal y canal adyacente inferior y superior para la norma DTMB a 8 MHz han sido publicadas en [6], pero aún no han sido presentadas por China ante la UIT-R los valores para 6MHz. No obstante, consi-deramos que no deben variar mucho estos valores de 8 a 6 MHz debido a la similitud de los espectros protegidos e interferentes en ambos casos. La rela-ción de protección se define como la diferencia en dB que debe existir entre la señal deseada y la interferente. En [6] se define como 18 dB para inter-ferencia cocanal y -23 dB para interferencia de ca-nal adyacente inferior y superior, esto significa que la señal deseada debe estar 18 dB por encima de la interferente en el contorno protegido cuando com-


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parten el mismo canal y puede estar hasta 23 dB por debajo cuando se trata de un canal adyacente. En ambos casos se tomaron las relaciones de pro-tección para el modelo de un canal de Rice.

2.1.4 Clasificación de los centros transmi-sores y determinación de sus con-tornos protegidos e interferentes.

En Cuba existen cuatro clasificaciones para los centros transmisores de televisión: A, B, C y D de-pendiendo de su área de servicio para la radiodifu-sión de la TVA. En la planificación de la TDT se mantendrán estas clases de centros, es decir, los mismos deberán cubrir la misma área que cubren en la actualidad los centros analógicos. La Tabla 6 resume las características de las clases de los cen-tros transmisores digitales en el país.

Tabla 6. Clasificación de los centros transmisores de TDT en Cuba.

Clase PRA máxima (dBK)

AATP máxima.

(m)

Contorno prote-gido de cada

clase (km) B III B IV, V

A 9 20 400 75

B 5 14 200 50

C -4 3 100 25

D -20 -12 30 6

La única diferencia entre las características de los centros analógicos y los digitales es la Potencia Radiada Aparente (PRA) como es de esperar, dado que la mínima intensidad de campo necesaria es menor con respecto a la TVA. Para el cálculo de la PRA de los centros digitales se fijaron las distancia del contorno protegido, la altura promedio sobre el nivel del terreno (AATP) y el nivel de intensidad de campo mínimo antes calculado, y de forma iterativa se obtuvo la PRA máxima utilizando el método de cálculo de intensidad de campo para aplicaciones informáticas dado en [1]. Esta PRA máxima corres-ponde a la altura prefijada, en caso de ser esta altura menor se puede aumentar la PRA aunque siempre sin rebasar el contorno protegido corres-pondiente a cada clase de centro.

Los servicios de televisión digital están más limita-dos por las interferencias que por el ruido, esto significa que se deben cuidar las relaciones de pro-tección antes presentadas (cocanal y canal adya-cente) dentro del área de servicio de determinado centro para que no ocurran interferencias, o lo que es igual, se deben conocer las distancias mínimas entre centros transmisores para que puedan ocupar un mismo canal o alguno de los canales adyacen-tes. Existe entonces, un centro cuyo contorno se quiere proteger y otro que posee un contorno inter-

ferente que es necesario conocer. El contorno inter-ferente se debe calcular para una intensidad de campo que varía en dependencia si es interferencia cocanal o interferencia del canal adyacente y se calcula como la intensidad de campo mínima ne-cesaria menos la relación de protección, según corresponda. Los contornos interferentes para cada clase fueron calculados utilizando la aplicación in-formática antes mencionada, aunque esta vez fijan-do la altura efectiva sobre el terreno promedio y la PRA antes calculada, y así iterando la distancia hasta que la intensidad de campo alcanzara el valor mínimo inadmisible, este valor de intensidad de campo se calculó para un 50% de las ubicaciones y un 10% del tiempo. En la Tabla 7 se resumen los contornos interferentes para ambos tipos de interfe-rencia y para cada banda: VHF y UHF.

Tabla 7. Contornos interferentes para cada clase de centro en el país.

Clase Contornos Interferentes (km)

VHF UHF

Cocanal Canal Adyacen-te

Cocanal Canal Adyacen-te

A 164 34 159 39

B 119 19 106 21

C 63 7 56 8

D 18 2 18 2

2.1.5 Distancias mínimas entre centros transmisores.

Una vez conocido el contorno protegido y el interfe-rente para cada clase de centro, la distancia míni-ma entre dos centros transmisores será la suma del contorno protegido de uno con el contorno inter-ferente del otro, este último dependerá además de la clase del centro, de la banda de frecuencia en cuestión y del tipo de interferencia. La Tabla 8 re-sume estas distancias mínimas entre centros. Se ha considerado como centro interferente al de ma-yor clase de ambos y el interferido al de menor, de esta manera las distancias son superiores a si se efectuara inversamente.

Tabla 8. Distancias mínimas entre centros trans-


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misores de televisión digital.

CI-CP Distancias mínimas entre centros (km)

VHF UHF

Cocanal Canal Adyacente

Cocanal Canal Adyacente

A-A 239 109 234 114

A-B 214 84 209 89

A-C 189 59 184 64

A-D 170 40 165 45

B-B 169 69 156 71

B-C 144 44 131 46

B-D 125 25 112 27

C-C 88 32 81 33

C-D 69 13 62 14

D-D 24 8 24 8

CI es la clase del centro interferente y CP la clase del centro interferido.

Vale aclarar que estas distancias solo son válidas cuando se emplee el modo de transmisión citado anteriormente, pues si se emplea otro las relacio-nes de protección varían y con ellas los contornos interferentes y al final las distancias mínimas entre centros. Obtenidas estas distancias es posible en-tonces, comenzar la asignación de canales si se conocen las clases y las distancias reales entre los centros transmisores en el país.

2.2 Procedimiento para la asignación de canales de TDT en la Banda III de VHF y UHF en Cuba.

Teniendo en cuenta las distancias mínimas entre centros para transmitir en el mismo canal o en un canal adyacente (Tabla 8) para TDT en el estándar DTMB, se realizó la asignación de canales digitales a los Centros Transmisores de Televisión (CTTV) del país para la etapa de transmisión totalmente digital. Esta etapa se planificó considerando como máximo cuatro canales digitales por centro.

Primeramente se determinó para cada centro la cantidad de canales a transmitir, por ejemplo: la mayoría de los centros principales1 y algunos cen-tros de bajo nivel2 transmitirán cuatro canales, pero habrá otros (sobre todo de bajo nivel) que tendrán tres o dos canales, las comunitarias seguirán te-niendo un solo canal debido a que en su mayoría se encuentran dentro del área de servicio de un centro principal.

1 Los centros principales son los centros de categoría

A, B y C. 2 Los centros de bajo nivel son los centros clase D

que transmiten más de un canal.

A los centros clase A, B (excepto el Memorial José Martí en La Habana), C y D que transmiten en la actualidad cinco o más canales analógicos se le asignaron cuatro canales digitales. A los centros de clase C y D que transmiten cuatro canales analógi-cos, se le asignaron tres canales digitales. Los cen-tros que tienen actualmente dos canales se mantu-vieron con la misma cantidad excepto Balcón de Lawton y San Pedro en La Habana, donde se plani-ficaron tres canales digitales.

Luego de determinar el número de canales por centro se fijó el orden de asignación, debido a que es mejor darle canales más bajos (cuya propaga-ción es mejor) a centros de mayor importancia que le brindan servicio a un mayor número de habitan-tes, que a otros centros que brindan a una zona de servicio de menor número de habitantes. Cuando se asigna un canal a un centro, este y sus adyacen-tes (dentro de la misma banda) no podrán ser utili-zados en otros centros que estén a una distancia menor o igual a las mostradas en la Tabla 8 según sea la clase de cada uno. Para determinar el orden de asignación se tuvo en cuenta la clase, la canti-dad de canales y la cantidad de personas a las que brinda servicio el centro.

El orden de asignación fue el siguiente:

Centros clase A.

Centros clase B, C y D de cuatro canales que le dan servicio a las cabeceras provinciales (incluyendo Nueva Gerona).

Centros clase B, C y D de cuatro canales que le dan servicio a zonas bastante pobladas.

Centros clase C y D de tres y cuatro canales que le dan servicio a zonas bastante pobladas.

Centros clase D de tres y cuatro canales que le dan servicio a zonas menos pobladas.

El resto de los centros clase D.

- Centros de 4 canales.



Centros de un solo canal o comunitarias.

- Centros clase B.

- Centros clase C.

- Centros clase D.

Una vez establecido el orden de asignación se co-mienza el proceso de canalización siguiendo el orden anterior. Para cada centro se descartan los canales de otros centros que están a una distancia menor que las distancias mínimas entre centros. De los canales disponibles se asignan los más bajos, dando un máximo de dos canales de VHF en la Banda III para los centros que tienen tres o cuatro canales y ninguno para el resto de los centros.


EN CUBA”


En un mismo centro los canales de Banda III deben estar separados como mínimo 6 MHz (un canal por el medio) y los canales de UHF (Banda IV y V) 18 MHz (tres canales por el medio). Esto es debido a que los combinadores de RF para canales adya-centes son más costosos que otros cuya separa-ción mínima entre canales fuera la mencionada anteriormente. Es decir si un centro tiene el canal 10 no debe tener el canal 9 ni el 11, o si tiene el canal 20, no debe tener los canales del 17 al 23, aunque estén disponibles. A los centros que ya cuentan con un canal digital de la etapa de Simul-cast, solo hay que añadirle tres más (todos estos centros son de 4 canales).

En la Tabla 1 del Anexo 1 se muestra la canaliza-ción de todos los CTTV y comunitarias del país para la etapa correspondiente al apagón analógico.

3. CONCLUSIONES

En este trabajo se logró la planificación de la red MFN para la TDT en Cuba según los criterios con-templados. A los principales centros transmisores del país se le pudo asignar al menos una frecuencia en la Banda III de VHF, lo cual permite lograr la misma zona de servicio con transmisores de menos potencia, permitiendo así un ahorro considerable de energía.

A todos los centros se les pudo asignar los canales planificados según el criterio de separación de ca-nales para un mismo centro.

4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. P.1546-1: Métodos de predicción de punto a zona para servicios terrenales en la gama de frecuencias de 30 a 3000 MHz, Unión In-ternacional de Telecomunicaciones para la Radiodifusión (UIT-R), España, 2004.

2. Question ITU-R 31/6: Laboratory Test Re-sults for DTMB receiver in 6MHz bandwidth, Radio Communication Study Groups, China, 2012.

3. GY/T 236-2008: Implementation guidelines for transmission system of digital terrestrial television broadcasting, Chinese Radio, Film and Television Industry Standard, China, 2008.

4. BT.1368-3: Criterios para la planificación de servicios de televisión digital en las bandas de ondas métricas/decimétricas, Unión In-ternacional de Telecomunicaciones para la Radiodifusión (UIT-R), España, 2004.

5. GY/T 238.1-2008: Objective Assessment and Measurement Methods for Coverage of

Digital Terrestrial Television Broadcasting Signals, Chinese Radio, Film and Televi-sion Industry Standard, China, 2008.

6. GY/T 237-2008: Frequency Planning criteria for digital terrestrial television broadcasting, Chinese Radio, Film and Television Industry Standard, China, 2008.

5. SÍNTESIS CURRICULARES DE LOS AU-TORES

Alfredo Walker Heredia. Nació el 23 de Noviembre de 1978 en La Habana. Recibió el título de Ingeniero en Telecomunicaciones de la Facultad de Eléctrica del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría en el año 2002. Actualmente se desempeña en el proyecto de planificación de la TV digital en Cuba

Manuel Combarro Simón. Nació el 20 de mayo de 1987 en La Habana. Recibió el título de Ingeniero en Telecomunicaciones y Electrónica de la Facultad de Eléctrica del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría en el año 2011. Actualmente se desempeña en el proyecto de planificación de la TV digital en Cuba

Luis Giraldo Raymond Rodríguez. Nació el 21 de noviembre de 1987 en La Habana. Recibió el título de Ingeniero en Telecomunicaciones y Electrónica de la Facultad de Eléctrica del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría en el año 2011. Actualmente se desempeña en el proyecto de planificación de la TV digital en Cuba

Walker, Alfredo.; Combarro, Manuel., Raymond, Luis. | “ASIGNACIÓN DE CANALES PARA LA TRANSMISIÓN DE TELEVISIÓN

DIGITAL TERRESTRE EN CUBA”


ANEXO 1: TABLA CON LA CANALIZACIÓN DEL PAÍS.

Se marcaron en rojo los canales asignados en la etapa del simulcast.

Tabla 1. Canalización de los CTTV y Comunitarias del país.

No. Provincia Centro Clase Canales Digitales

1

PINAR DEL RÌO

Cajálbana B 8, 23, 28, 32

2 Moncada D 25, 30, 34

3 Consolación del Sur D 18

4 Guane D 17

5 Guanito B 10, 15, 19, 36

6 La Capitana B 12, 22, 31, 39

7 La Palma D 26

8 Los Palacios D 24

9 Mantua D 16

10 Mantua TV D 14, 18

11 Matahambre D 13, 24, 29, 33

12 Pinar del Río C 27

13 Puerto Esperanza D 18

14 San Andrés D 16, 20, 35

15 San Diego de los Baños D 25, 34, 43, 47

16 San Juan Y Martínez D 24

17 San Luis D 26

18 Sandino D 14

19 Santa Lucía D 16

20 Viñales D 24, 29

21

ARTEMISA

Arroyo Seco D 35, 42, 46

22 Bahía Honda D 27, 33

23 Candelaria D 24

24 Luis Carrasco D 16, 20, 24

25 Niceto Pérez D 18, 26, 50

26 Sabanilla D 30, 44, 48

27 Salón B 11, 17, 21, 47

28 San Cristóbal D 25

29 Alquizar D 18

30 Artemisa D 19

31 Bauta D 29

32 Caimito D 24

33 Guanajay D 22

34 Güira de Melena D 25

35 Mariel D 18

36 San Antonio de los Baños D 31

37 LA HABANA Guanabo C 23, 36, 41, 46





38

LA HABANA

Habana Libre C 12, 16, 20, 48

39 Balcón de Lawton D 22, 31, 35

40 Plaza de la Revolución B 45

41 San Pedro de Alamar C 27, 43, 51

42 Televilla A 7, 9, 14, 38

43

MAYABEQUE

Aguacate D 32

44 Arcos de Canasí D 28

45 Batabanó D 24

46 Bejucal D 42

47 Güines D 22

48 Jaruco D 28

49 Loma La Candela C 19, 26, 30, 34

50 Madruga D 24

51 Melena del Sur D 28

52 Nueva Paz D 20

53 Quivicán D 22

54 San Antonio del Río Blanco D 22

55 San José de las Lajas D 24

56 San Nicolás de Bari D 16

57 Santa Cruz del Norte C 18, 25, 29, 33

58

MATANZAS

Calimete D 19

59 Cárdenas D 22

60 Cayo Largo C 11, 16, 20, 24

61 Ciénaga de Zapata D 16

62 Colón D 18

63 El Brinco C 13, 17, 21, 25

64 Jacán A 8, 10, 15, 51

65 Jagüey Grande D 18

66 Jovellanos D 20

67 La Cumbre C 13, 17, 21, 31

68 Limonar D 20

69 Los Arabos D 17

70 Martí D 18

71 Matanzas D 24

72 Pedro Betancourt D 18

73 Perico D 17

74 Unión de Reyes D 22

75 Varadero C 19

76 VILLACLARA

Caibarién D 18, 22, 26, 31

77 Camajuani D 16





78

VILLACLARA

Cayo Santa María C 16, 20, 24, 28

79 Cifuentes D 16

80 Corralillo TV C 11, 13, 16, 20

81 Corralillo D 18

82 Dos Hermanas A 7, 9, 14, 32

83 Encrucijada D 18

84 Esperanza D 25

85 Güinía de Miranda D 27, 35, 39

86 Jibacoa D 21, 36, 40

87 Manicaragua D 25

88 Placetas D 18

89 Quemado de Güines D 17

90 Ranchuelo D 22

91 Remedios D 21

92 Sagua la Grande D 18

93 Santa Clara C 41

94 Santo Domingo D 19

95 Vueltas D 20

96

CIENFUEGOS

Abreus D 18

97 Aguada de Pasajeros D 22

98 Antonio Sánchez D 18

99 Cienfuegos C 12, 16, 20, 29

100 Castillo de Jagua D 23

101 Cruces D 21

102 Cumanayagua D 19

103 Guajimico D 21, 33, 40

104 Horquitas D 23

105 La Tatagua D 19, 23, 27

106 Palmira D 26

107 Rancho Luna D 25, 31, 35, 39

108 Real Campiña D 19

109 Rodas D 22

110 Santa Isabel de las Lajas D 18

111 Yaguaramas D 26

112

SANCTI SPÍRITUS

Cabaiguán D 39

113 Fomento D 36

114 Fomento TV Loma Alta D 16, 20, 25, 29

115 Gavilanes D 21, 27, 35

116 Guayos D 20

117 Jatibonico D 16





118

SANCTI SPÍRITUS

Las Llanadas B 8, 19, 23, 50

119 La Sierpe D 20

120 La Vigía C 18, 22, 26, 46

121 San Isidro B 11, 13, 17, 30

122 Sancti Spíritus C 42

123 Taguasco D 22

124 Topes de Collantes C 24, 28, 34, 38

125 Trinidad D 15

126 Yaguajay D 21

127

CIEGO DE ÁVILA

Baraguá D 22

128 Bolivia D 22

129 Cayo Coco C 17, 21, 25, 29

130 Chambas D 41

131 Ciego de Ávila TV B 10, 12, 15, 33

132 Ciego de Ávila C 21

133 Ciro Redondo D 18

134 Florencia D 29

135 Majagua D 18

136 Morón D 16

137 Primero de Enero D 18

138 Punta Alegre D 18, 22, 27, 34

139 Tamarindo (TV Cafetal) C 26, 31, 35, 39

140 Venezuela D 18

141

CAMAGUEY

C.M. de Céspedes D 17

142 Camagüey TV A 7, 9, 14, 36

143 Camagüey C 18

144 Esmeralda TV C 16, 20, 24, 28

145 Esmeralda D 22

146 Florida D 19

147 Guáimaro D 21

148 Jimaguayú D 16

149 Minas D 17

150 Najasa D 20

151 Nuevitas TV C 11, 13, 16, 20

152 Nuevitas D 18

153 Santa Cruz del Sur TV C 10, 17, 21, 25

154 Santa Cruz del Sur D 15

155 Sibanicú D 17

156 Sierra de Cubitas TV D 17, 21, 25

157 Sola D 19





158 CAMAGUEY Vertientes D 16

159

LAS TUNAS

Amancio C 19, 23, 27, 31

160 Amancio D 29

161 Delicias D 29

162 Colombia D 18

163 Jesús Menéndez D 34

164 Jobabo D 25

165 Las Tunas C 17

166 Las Tunas TV B 8, 12, 15, 33

167 Majibacoa (Calixto) D 21

168 Manatí D 21

169 Puerto Padre C 19, 23, 27, 31

170 Puerto Padre D 16

171 Vázquez D 21

172

HOLGUÍN

Antillas D 15

173 Báguanos D 28

174 Banes D 28

175 Buenaventura (Calixto García ) D 29

176 Cacocum D 29

177 Cuatro Veredas D 29, 34, 40

178 Cueto D 30

179 Frank País D 15

180 Gibara D 20

181 Cerro Yaguajay (Guardalavaca) C 11, 13, 19, 23

182 Holguín C 26

183 La Diputada D 16, 20, 24

184 La Melba D 19, 23, 29

185 Levisa D 30

186 Loma de la Cruz B 10, 18, 22, 39

187 Mayarí D 28

188 Miraflores B 12, 27, 31, 43

189 Moa D 19

190 Rafael Freyre (Santa Lucía) D 28

191 El Ramón B 17, 21, 25, 41

192 Sagua de Tánamo D 19

193 Tacajó D 29

194 Urbano Noris D 27

195 Nicaro D 15

196 Velazco D 16

197 GRANMA Banco Arriba D 38, 42, 46





198

GRANMA

Barranca Honda D 35, 41, 45

199 Bartolomé Masó D 40

200 Bartolomé Masó TV B 11, 13, 16, 50

201 Bayamo D 17, 21, 25, 29

202 Buey Arriba D 19, 23, 29, 34

203 Campechuela D 19

204 Cauto Cristo D 19

205 El Mamey B 18, 22, 26, 30

206 Guisa D 35, 41, 46, 51

207 Horneros de Guisa D 17, 21, 25, 34

208 Mabay D 38

209 Jiguaní D 23

210 Manzanillo D 17, 21, 25, 29

211 Media Luna D 17

212 Minas del Frío B 20, 24, 28, 32

213 Niquero D 15, 33

214 Pilón D 15

215 Río Cauto D 19

216 Santo Domingo D 35, 39, 43, 47

217 Yara D 27

218

SANTIAGO DE CUBA

Baire D 26

219 Chivirico (Guamá) D 15, 21, 25, 34

220 Contramaestre D 30

221 Dos Caminos de San Luis D 36

222 El Cobre D 29

223 El Cristo D 26

224 El Verraco D 38, 42, 46

225 Gran Piedra C 19, 23, 28, 35

226 Mella D 29

227 Palma Soriano D 26

228 Puerto Boniato A 7, 9, 14, 33

229 Puerto Boniato C 44

230 Ramón de las Yaguas D 11, 13, 26, 30

231 San Luis D 30

232 Santiago de Cuba C 47

233 Segundo Frente TV D 11, 13, 15, 26

234 Segundo Frente D 32

235 Songo La Maya D 29

236 Tabacal C 27, 31, 36, 40

237 Tercer Frente D 35





238 SANTIAGO DE CUBA Tercer Frente (La Jorobada) D 19, 23, 29

239

GUANTÁNAMO

Baracoa D 28

240 Bernardo D 11, 28, 32, 36

241 Caimanera D 26

242 Cueva Arriba B 8, 16, 20, 24

243 El Salvador D 26

244 Felicidad de Yateras D 29

245 Guantánamo C 49

246 Imías D 19, 23, 28, 32

247 Juan Pon D 29, 34, 39

248 La Tinta D 11, 17, 21

249 Los Guineos B 10, 18, 22, 38

250 Maisí D 14

251 Majayara C 13, 15, 26, 30

252 Manuel Támes D 28

253 Niceto Pérez D 15

254 Sabaneta D 30, 36, 40

255 San Antonio del Sur D 11, 17, 21, 25

256 Santa María D 28, 32, 36

257 Sierra Verde D 19, 23, 28

258 Tortuguilla D 15, 19, 23

259 Vega del Jobo D 25, 29, 34, 40

260 ISLA DE LA JUVENTUD

Nueva Gerona C 18

261 Sierra de Caballos B 13, 16, 20, 41

262 Cocodrilo D 7, 9, 11, 14

Instrucciones para la preparación de Ponencias para ......“1er FORO INTERNACIONAL DE TV...

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