COOPERACIÓN Y CONVERGENCIA ENTRE SERVICIOS DE RADIODIFUSIÓN Y SERVICIOS MÓVILES USANDO REDES LTE

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1 21 xx CITEL Comisión Interamericana de Telecomunicaciones Carpeta Técnica COOPERACIÓN Y CONVERGENCIA ENTRE SERVICIOS DE RADIODIFUSIÓN Y SERVICIOS MÓVILES USANDO REDES LTE XXII Reunión del CCP.III Noviembre 2013

2 Referencia: HUP2!R-2601_eUH, HUP2!R-2809_eUH, HUP2!R-3071_eUH, HUP2!R-3185c1_eUH, HUCCP.II/DEC.146 (XX-12)UH, HUCCP.II/DEC.151 (XXI-13)U CITEL Comisión Interamericana de Telecomunicaciones 1889 F Street,.N.W. Suite 348 Washington, D.C Estados Unidos de América HUhttp://citel.oas.orgU Para mayor información, dirigirse a: José Costa Tel: Correo electrónico: o Secretario Ejecutivo de la CITEL Tel: Fax: Correo electrónico: CITEL, octubre 2013 Derechos reservados. No se puede reproducir ni utilizar ninguna parte de esta publicación en ninguna forma ni por ningún medio, electrónico o mecánico, incluidas las fotocopias y el microfilm, sin obtener antes permiso por escrito de la CITEL. P2!R-3339p1_e

3 CARPETA TÉCNICAF1 Una Carpeta Técnica es un medio formalizado de mantener un archivo de información técnica de un proyecto que estará a disposición de la industria de las telecomunicaciones de los Estados miembros. La CITEL utiliza Carpetas Técnicas cuando: a) publica información técnica para caracterizaciones de redes o la funcionalidad de servicios en el caso de servicios nuevos o existentes; b) describe la situación de un proyecto de estudio para el uso actual o futuro de un Grupo de Trabajo, o informa al respecto; c) divulga las conclusiones de un estudio, examen o encuesta; d) documenta procedimientos, cuestiones de interfuncionamiento o interconexión que podrían beneficiar a la industria, pero que no son adaptables o prácticos como Documento Coordinado de Normas (DCN); e) documenta normas, finalizadas o en curso, para servicios nuevos o existentes, que pudieran considerarse para su desarrollo futuro en un DCN, de acuerdo con los procedimientos de aprobación del Grupo de Trabajo Técnico. Los miembros de la CITEL no han aprobado el contenido del presente documento. 1 CCP.I/RES. 142 (XV-01) P2!R-3339p1_e

4 CONTENIDO Alcance Sumario 1. Introducción 2. Ejemplos de Servicios Multimedia basados en IP 3. Radiodifusión Multimedia LTE y Servicio de Multidifusión 4. Requisitos de espectro para la televisión a través de LTE 5. Consumo de energía 6. Resumen Referencias generales Anexo 1: Cooperación y convergencia entre servicios de radiodifusión y servicios móviles usando DVB-T y redes LTE 1. Introducción 2. Análisis de probabilidad del servicio esrmm 3. esrmm y beneficio a gran escala con SFN Referencias Anexo 2: Ejemplos de redes de radiodifusión de LTE Anexo 3: Abreviaciones P2!R-3339p1_e

5 Alcance Esta Carpeta Técnica sobre La cooperación y la convergencia entre la radiodifusión y los servicios móviles utilizando redes LTE provee información para planear el despliegue de servicios de banda ancha utilizando una variedad de plataformas y está de acuerdo con las Decisiones HUPCC.II/DEC. 146 (XX-12)UHF2F and HUPCC.II/DEC. 151 (XXI-13)UHF3F. Esta Carpeta Técnica se actualizará en el futuro cuando más información y experiencia de despliegues esté disponible. Sumario La provisión generalizada de servicios de televisión ha moldeado desarrollos culturales en forma convincente desde el siglo pasado; la transmisión terrestre de radiodifusión (lineal) ha sido la forma original de distribución de TV. En los últimos años, la TV lineal ha sido complementada con varias formas de servicios de video en demanda, ya sea IPTV basada en tiendas de películas o en servicios de video clips basados en la Internet. Como parte de la evolución, los proveedores de contenidos y creadores de programas están explorando nuevos canales de distribución, incluyendo las redes de banda ancha fija y móvil. Esta Carpeta Técnica describe las tendencias actuales en la distribución de contenido multimedia y proporciona una visión general de la Radiodifusión Multimedia /Servicio de Multidifusión (SRMM), que en los últimos años se ha introducido en las especificaciones 3GPP, incluyendo LTE, como una solución para transmisión en secuencia en vivo de TV y difusión de archivos musicales. Además, este documento examina oportunidades para permitir la distribución de nuevas formas de entrega de multimedia, mientras continua la forma original de entrega de los servicios de radiodifusión de televisión terrestres. 2 HUhttp://www.oas.org/citeldocuments/Download.aspx?id=2077UH 3 HUhttp://www.oas.org/citeldocuments/Download.aspx?id=2256UH P2!R-3339p1_e

6 1. Introducción La radiodifusión ofrece una manera eficaz de distribuir programación tradicional (lineal) a grandes poblaciones en tiempo real, y con el uso de dispositivos de grabación el consumo retardado y el archivo de la programación por los usuarios también puede ser posible. Sin embargo, existen también las demandas de los consumidores cada vez mayores para acceder a la programación "a la carta" en cualquier lugar, en cualquier momento. En los últimos años, la TV lineal ha sido complementada con algún tipo de vídeo a demanda, ya sea tiendas de películas basadas en IPTV o servicios de video clips basados en la InternetF4F. De hecho, los sitios de la Internet de los organismos de radiodifusión, que están entre los más grandes y con más tráfico a nivel nacional, ofrecen una prueba de la creciente popularidad de los servicios innovadores de transmisión de servicios audiovisuales en línea. Los usuarios utilizan una variedad de dispositivos para acceder a este tipo de programación "a la carta", incluyendo televisores habilitados para Internet, computadoras de escritorio, computadoras portátiles, tabletas, tablas-c y teléfonos inteligentes, entre otros que se siguen proliferando. Los terminales de usuario de banda ancha móviles, tales como teléfonos inteligentes y tabletas, son cada vez más importantes para el acceso a contenido en línea y servicios. Los servicios de contenido en línea innovativo se encuentran entre los principales impulsores de la adopción de banda ancha. La banda ancha móvil se está convirtiendo en una plataforma importante de distribución para los organismos de radiodifusión y también permite un acceso más dinámico e interactivo de contenido. Sin embargo, el potencial de la banda ancha móvil para la entrega de contenidos y servicios de radiodifusión a grandes audiencias es aún desconocido. Una comprensión un tanto limitada entre las comunidades de radiodifusión y móvil puede presentar un obstáculo en este sentido. Por ejemplo, estudios se han desarrollado como parte del trabajo para abordar el espectro del dividendo digital resultante de la transición de la televisión digital y las oportunidades de convergencia de aplicaciones dentro del CCP.II de la CITEL, y las Redes de Cooperación Terrestres (CTN)F5F del programa de la Unión Europea de Radiodifusión (UER), incluyendo a su CTN-Grupo MóvilF6F, cuyas actividades se describen en los siguientes tres párrafos. El CTN-Grupo Móvil de la UER tiene como objetivo definir una terminología común entre los radiodifusores y comunidades de banda ancha móvil con el fin de formular las condiciones (por ejemplo, operativa, técnica, económica o regulatoria) que se tendrían que cumplir con el fin de hacer de la banda ancha móvil una plataforma viable para la entrega de contenido de radiodifusión. También planea investigar para qué casos de uso y patrones de uso la entrega de contenidos de radiodifusión que utilizan tecnologías de banda ancha móvil sería factible y beneficiosa para los radiodifusores de servicio público, teniendo en cuenta sus necesidades y restricciones actuales y futuras. El alcance de la labor del CTN-Grupo Móvil es estudiar los asuntos técnicos, operativos y reglamentarios pertinentes y relacionados con la entrega de servicios de radiodifusión, tanto lineales como no lineales, a través de redes de banda ancha móviles. Los objetivos principales son los siguientes: Establecer un foro constructivo donde los radiodifusores y la industria móvil pueda explorar los desarrollos futuros, incluidos los posibles vínculos entre la banda ancha móvil y la radiodifusión terrestre. 4 Para una descripción de TV lineal y no lineal véase, por ejemplo: HUhttp://www.hans-bredowinstitut.de/de/forschung/linear-and-non-linear-television-viewers%E2%80%99-perspectiveUH 5 HUhttp://tech.ebu.ch/groups/ctnUH 6 HUhttp://tech.ebu.ch/groups/ctnmobUH P2!R-3339p1_e

7 Construir una base de conocimientos dentro de la comunidad UER acerca de las tecnologías de banda ancha móvil y sus potenciales beneficios para los radiodifusores. Proporcionar una oportunidad para la industria móvil para profundizar en las opciones de radiodifusión que puedan contribuir a satisfacer una demanda creciente de servicios de usuario de los medios. Identificar las posibilidades de cooperación, incluidos los modelos de negocio viables. Asuntos de actualidad discutidos incluyen: Los requisitos de los organismos de radiodifusión relacionados con la entrega de los contenidos y servicios a través de banda ancha móvil. Características de las especificaciones de LTE que pueden ser importantes para la entrega de contenidos de radiodifusión. Un estudio de caso sobre la entrega de televisión de alta definición (HDTV) a través de LTE esrmm (evolucionado Radiodifusión Multimedia /Servicio de Multidifusión). El propósito de esta Carpeta Técnica es explorar algunas de estas actividades y resultados hasta la fechaen cuanto a los temas pertinentes relacionados con la convergencia de aplicaciones, tales como: Los tipos de servicios y aplicaciones que podrían introducirse; Las opciones tecnológicas disponibles, incluyendo apoyo para posibles ofertas convergentes entre la televisión digital; los proveedores de radiodifusión y los proveedores de servicios móviles de banda ancha. Esta Carpeta Técnica considera contribuciones anteriores sobre la convergencia, tales como CCP.II- RADIO/doc. 2601/11 titulada "Posibles ofertas convergentes entre los proveedores de televisión digital y los proveedores de servicios móviles de banda ancha, incluyendo las opciones de tecnología" y CCP.II- RADIO/doc. 2809/11 titulada "Estudio propuesto sobre la revisión del marco regulador de los servicios convergentes de distribución de video". La Sección 2 proporciona una visión general de servicios basados en IP multimedia y la Sección 3 describe la transmisión LTE Multimedia y Servicio de Multidifusión. Aspectos más técnicos como las necesidades de espectro y el consumo de energía se presentan en las Secciones 4 y 5 para ATSC y DVB- T respectivamente. Además, DVB-T se presenta como un estudio de caso en el Anexo 1. Finalmente, la Sección 6 contiene un resumen y una perspectiva para el potencial de una mayor cooperación y convergencia entre la Radiodifusión y el Servicio Móvil utilizando redes LTE. El Anexo 2 provee ejemplos de redes de radiodifusión de LTE que se describen en esta Carpeta Técnica. El Anexo 3 provee una lista de abreviaciones utilizadas. 2. Ejemplos de Servicios Multimedia basados en IP Nuevos servicios de los medios de comunicación basados en IP están siendo desarrollados, perfeccionados y accesibles a través de redes de banda ancha fija y móvil. Contenido tradicional, así como una nueva variedad de contenido está en desarrollo, incluidos los medios de comunicación social, mensajes de texto y el chat que es atractivo y entretenido para un público cada vez mayor. En particular, los grupos de usuarios más jóvenes y de mediana edad están estableciendo estas nuevas conductas donde el contenido de los medios de comunicación, además de la TV ubicada en la sala, también se consume en computadoras de escritorio, computadoras portátiles, tabletas y teléfonos inteligentes. Cualquiera que sea el caso en términos de consumo futuro, el acceso a la radio y televisión de contenido basado en las redes de banda ancha se está convirtiendo en un elemento esencial de los futuros servicios multimedia basados en IP. P2!R-3339p1_e

8 Aunque aún cubre una importante base de clientes, así como las grandes áreas geográficas, las corrientes tecnologías análogas o digitales de radiodifusión terrestre son la principal, o la única, manera de entregar servicios de TV a un televisor de sala utilizando una antena fija, en numerosos países. Sería extraordinariamente exigente sustituir estas tecnologías con el propósito de modernizar y adaptar a los nuevos comportamientos de los consumidores y la nueva variedad de disposiciones de contenido. La realidad es que ambas formas de acceso coexistirán y evolucionarán a su manera durante mucho tiempo, y soluciones en las que todos salgan ganando necesitan ser desarrolladas para la cooperación y la convergencia entre la Radiodifusión y los Servicios Móviles. Por ejemplo, una cadena de televisión mejorada puede no estar disponible en zonas escasamente pobladas por un período considerable de tiempo, ni puede el espectro de frecuencias de radio estar disponible en cantidades suficientes en las zonas pobladas para prever una pronta transición a las tecnologías de la TV digital. Por ello, se espera que las tecnologías actuales terrestres de radiodifusión se mantendrán en uso en los años que vienen tanto para la radio FM como para los servicios de TV. En algunos países, la disponibilidad de canales de TV terrestres y el tiempo de visualización de TV sigue en aumento. Sin embargo, en otros países, el aumento del tiempo de emisión se está frenando o, incluso, convirtiendo en una tendencia un poco negativa con respecto a emisiones en TV lineal [1], en particular con respecto a la audiencia de televisión más joven. Ver la televisión ahora se está convirtiendo en un evento social ya que la gente está utilizando las redes sociales para discutir sobre lo que está viendo. En efecto, el referido estudio [1] muestra "TV Social: sesenta y dos por ciento de las personas utilizan sitios de redes sociales y foros mientras ven la televisión una vez por semana, y este número está creciendo. De estas personas, el cuarenta por ciento estarán discutiendo lo que están viendo en la televisión a través de redes sociales. En particular, los estudios han demostrado que el comportamiento de los consumidores está cambiando en términos de libertad de ubicación, hora y de elección cuando se accede el contenido, así como una mejor calidad, cantidad e interacción. Otro cambio importante en el cambio de comportamiento es el crecimiento del contenido no lineal. En consecuencia, una tendencia está surgiendo con la difusión centrada en los eventos en vivo, mientras que el contenido almacenado será puesto a disposición cada vez más por transmisión a través de Internet. Una pregunta fundamental a considerar en la satisfacción de las nuevas demandas de los consumidores de medios es cómo proporcionar acceso al contenido lineal y no lineal durante el uso de diferentes dispositivos y pantallas de diferentes tamaños. Las redes de radiodifusión son adecuadas para el contenido lineal y los receptores de televisión están siendo equipados con acceso de banda ancha. Redes de banda ancha fija y móvil están bien adaptadas para contenido no lineal con el uso interactivo, y los dispositivos utilizados principalmente en esas redes son altamente flexibles con respecto al uso y movilidad, aunque en la actualidad no equipados con receptores de radiodifusión de TV. En Febrero de 2010, el Consejo Canadiense de Radiodifusión y Telecomunicaciones (CRTC) publicó un informe titulado "Navegando Convergencia: Trazando el cambio de Comunicaciones de Canadá y sus Implicaciones Regulatorias", un análisis de muchas de las tendencias, oportunidades y desafíos que enfrentaba la industria en ese momento. Desde que el documento fue publicado, muchas de las tendencias que allí fueron identificadas no sólo continuaron sino que también se aceleraron. El informe de seguimiento 2011 [2] titulado "Navegando Convergencia II: Trazando el cambio de Comunicaciones de Canadá y sus Implicaciones Regulatorias" describe un entorno caracterizado por un consumo de contenidos desde fuentes de Internet mayor de lo previsto, una mayor consolidación dentro de la industria de las comunicaciones, servicios que son reemplazables, una proliferación de dispositivos de comunicaciones y un crecimiento en el tráfico de red para redes tanto fijas como inalámbricas. El informe P2!R-3339p1_e

9 se centra en la evolución de las redes alámbricas e inalámbricas, las tendencias en el consumo de los medios y asuntos relacionados con los consumidores. Además, en el "Informe de Seguimiento de la Comunicación" anual 2012, que proporciona una visión general del sector de las comunicaciones canadiense, se demuestra que los canadienses están consumiendo más contenido, tanto en la televisión tradicional y emisiones de radio como en contenido de medios digitales [3]. Sobre una base semanal, ellos vieron un promedio de 28,5 horas de televisión, por encima de 28 horas en 2010, y escucharon un promedio de 17,7 horas de radio, frente a 17,6 horas del año anterior. Los canadienses también consumen activamente contenidos digitales. Los usuarios típicos vieron 2,8 horas de televisión por Internet a la semana, con un incremento de 2,4 horas en Cuatro por ciento de los canadienses informan sólo ver programas de televisión en línea, mientras que el 4% sólo en un teléfono inteligente y un 3% en una tableta. Además, los canadienses también escuchan estaciones de radio AM o FM a través de la Internet. Soporte para fuentes inalámbricas para aplicaciones de recopilación de noticias Adicionalmente a las demandas de los consumidores de los medios, las redes de banda ancha móvil también ofrecen interesantes oportunidades para apoyar a fuentes inalámbricas de aplicaciones de recopilación de noticias para la elaboración de programas en el ámbito de la Recopilación Electrónica de Noticias /Servicios de Radiodifusión al Exterior (ENG/OB). Esta aplicación móvil de banda ancha ofrece fuentes en tiempo real para la radiodifusión; los usuarios podrían ser profesionales (p. ej., camarógrafos en una motocicleta siguiendo un evento y transmitiéndolo usando LTE) o consumidores (p. ej., las personas con terminales BlackBerry enviando vídeos a los periódicos y a los organismos de radiodifusión). De hecho, las redes LTE más avanzadas permiten la transmisión de flujos de video de alta definición (HD) de cámaras en directo con la baja latencia y alta calidad requerida para fuentes de estudios. Esto ha sido demostrado en varios eventos, incluyendo: Boda Real de la Princesa de Suecia en el año 2010, donde las empresas suecas de televisión transmitieron en vivo desde las celebraciones en Estocolmo, además de estar disponibles en vivo desde el sitio web oficial de la boda [2]; Nippon TV japonesa informando desde la conferencia de prensa Nobel en Estocolmo 2010 [3]; YouTube transmitió en vivo todos los eventos de la boda del príncipe Guillermo y Kate Middleton desde el Canal Real, que fue construido específicamente para la boda. La BBC proporcionó la transmisión completa del evento en el sitio de la boda de la BBC Noticias. Se podía ver todo el evento en vivo en un teléfono inteligente o en otros dispositivos de Internet tales como tabletas [4]. Para los Juegos Olímpicos de Verano2012, Bell Mobility y Rogers establecieron el Consorcio de Medios de Difusión Olímpicos de Canadá (en Inglés y Francés) para transmitir eventos en vivo desde Londres a través de Internet, televisión y móviles. Una semana después de que empezaran los Juegos, el 61% del tráfico en las plataformas digitales del Consorcio fue impulsado por los dispositivos móviles, recibiendo cerca de 90 millones de páginas vistas e indicando un cambio entusiasta en el comportamiento del consumidor como espectadores que llevaban a los Juegos con ellos dondequiera que fueran [4]; y Estadísticas de visualización en la BBC sobre los Juegos Olímpicos de 2012 están disponibles en HUhttp://www.bbc.co.uk/blogs/bbcinternet/2012/08/digital_olympics_reach_stream_stats.html En comparación con el uso alternativo de enlaces dedicados/transportables para ENG/OB, en redes LTE puede ser más fácil la configuración con menos sobrecarga. La calidad de la estructura de servicios LTE P2!R-3339p1_e

10 asegura la prioridad de los servicios ENG/OB mencionados sobre otros tipos de tráfico en la red LTE, proporcionando de esta manera un rendimiento de calidad profesional. La cooperación y la convergencia entre la radiodifusión y los servicios móviles Por estas razones, es necesario seguir haciendo frente a la posibilidad de nuevas y avanzadas tecnologías basadas en IP de banda ancha móvil de radiocomunicación para ofrecer un complemento a las actuales tecnologías de radiodifusión terrestre con el objetivo de mejorar la experiencia del consumidor. Las redes tradicionales lineales de distribución de televisión y las redes LTE son complementarias y pueden ser utilizados en una cooperación muy eficaz con el fin de apoyar las demandas crecientes de los consumidores. La combinación de las dos modalidades de entrega permite la fácil introducción de nuevos servicios y aplicaciones avanzadas y apoya exitosas ofertas convergentes entre la televisión digital, los radiodifusores y proveedores de servicios móviles de banda ancha. En la actualidad, los operadores móviles tienen la capacidad suficiente para el tráfico adicional generado por la oferta de servicios nuevos ya discutidos. El futuro aumento rápido en el volumen de tráfico, sin embargo, requiere más capacidad y nuevas soluciones. El resto de este trabajo está abordando estos desafíos. Una visión general de la Radiodifusión Multimedia /Servicio de Multidifusión (SRMM) que se ha introducido en las especificaciones 3GPP en los últimos años, incluso para LTE, se presenta como una solución para hacer frente a la televisión en directo, así como la difusión de archivos musicales. Una ventaja de SRMM es que permite el uso de redes de frecuencia única (SFN) en emisiones de televisión. LTE-SRMM se basa en SFN y por lo tanto se presenta un resumen de un estudio de las necesidades de espectro para la radiodifusión de televisión sobre LTE. 3. Radiodifusión Multimedia LTE y Servicio de Multidifusión Un modo de radiodifusión para la transmisión de banda ancha móvil ha sido estandarizado por la norma basada en WCDMA de acceso de radio en el 3GPP Versión 6, como parte de la Difusión Multimedia y el Servicio de Multidifusión (SRMM). Una visión general [5] de las principales características se reproduce en esta sección. SRMM se ha mejorado aún más en 3GPP Versión 7 y Versión 8 [7]. Las normas de acceso de radio LTE, para las cuales se ha introducido soporte SRMM en 3GPP Versión 9 [8], son diseñadas para recepción de los dispositivos móviles y de mano, pero permiten la recepción de señal tan bien como para receptores fijos (p ej., con antenas de tejado). SRMM basado en WCDMA ha sido incluido en la Recomendación UIT-R BT.1833 sobre la radiodifusión de multimedios y aplicaciones de datos para recepción móvil mediante receptores de mano [9]. Los SRMM mejorados de Versiones 7-9 basadas en WCDMA y LTE también se han propuesto a la UIT-R como una tecnología de radio candidato para un nuevo borrador de Recomendación UIT-R BT. [DMB2NDGEN] sobre la segunda generación de sistemas de radiodifusión de multimedia y aplicaciones de datos para la recepción móvil mediante receptores de mano [10]. SRMM permite la transmisión sincronizada entre múltiples transmisores en forma de operación de red de frecuencia única (MBSFN). De esta manera, señales idénticas están siendo transmitidas por múltiples transmisores sincrónicamente y no interfieren mutuamente unos con otros - se amplifican entre sí y por lo tanto mejoran la calidad de la señal global. Otra ventaja de la operación de SFN es que permite una reutilización de frecuencia directa (p.ej., factor de reutilización 1) en todos los transmisores de P2!R-3339p1_e

11 radiodifusión proporcionando la misma señal. De esta manera se puede evitar que grandes cantidades del espectro se bloqueen en las regiones vecinas. Si por el contrario, diferentes señales se envían por diferentes transmisores estos pueden, por supuesto, interferir si se transmiten desde sitios que están demasiado cerca unos de otros. Tales transmisores típicamente pertenecen a áreas MBSFN diferentes y deben estar separados por una distancia de reutilización de frecuencia. Un área MBSFN por lo tanto necesita ser rodeada por un área de guardia donde se prohíbe la transmisión de diferentes señales en el mismo canal. Debido a la pequeña distancia entre los sitios de SRMM utilizando la infraestructura celular, también la distancia de reutilización puede hacerse mucho menor que la de un transmisor de televisión tradicional. Una arquitectura celular también permite un mayor control sobre la disponibilidad de cobertura en las zonas pobladas, minimizando así el tamaño de las áreas de guardia. Las distancias típicas de reutilización de arquitecturas celulares son sólo pocas veces la distancia entre el sitio. Por otra parte, SRMM soporta símbolos de referencia de área MBSFN específicos para que un receptor avanzado pueda estimar los canales para los transmisores MBSFN deseados e interferentes [11]. Esto puede ser explotado para los algoritmos de cancelación de interferencias en el receptor. El MBSFN LTE es similar al Sistema de Transmisión Distribuida (DTS) de ATSC en la transmisión electromagnética de las mismas señales sobre un área cubierta con múltiples transmisores. En la capa física, mientras ATSC utiliza una transmisión de portadora única, LTE utiliza transmisión multiportadora basada en Multiplexación por División Ortogonal de Frecuencia (MDFO). La larga duración de símbolos de datos en tiempo MDFO ayuda a mitigar la interferencia entre símbolos (ISI) causada por señales retardadas distribuidas desde canales co-interferentes remotos. MDFO en LTE, además, utiliza un intervalo de guarda. Señales retardadas que llegan dentro del intervalo de guarda después de la primera señal a la que el receptor está sincronizado ni causan ISI ni interferencia entre portadoras (ICI) entre las sub-portadoras MDFO. El uso de MDFO con un intervalo de guarda permite un diseño de receptor muy simple. Por el contrario, los receptores DTS-ATSC tienen que aplicar la ecualización del dominio del tiempo de la dispersión del retardo muy alto introducido por el multi-sitio DTS de transmisión. El retardo en la propagación es especialmente grande para una distancia máxima entre transmisores. Además de la inmunidad MDFO específica de la ISI, la alta densidad de sitios de infraestructura celular que se utiliza típicamente para SRMM, conduce a reducir la dispersión del retraso en comparación con la baja densidad de transmisores de la infraestructura de ATSC. Finalmente, ATSC no proporciona transmisor o referencia específica DTS o símbolos de entrenamiento. Cancelar interferencia de los transmisores que no pertenecen a la DTS es por lo tanto difícil. SRMM está estrechamente integrado en las normas WCDMA y LTE. Con una actualización de firmware o programa, el Equipo de Usuario (UE) puede obtener capacidad SRMM, ya que utiliza una capa física común y un marco de capa de control de acceso al medio MAC con los servicios unidifusión LTE (es decir, banda ancha móvil). La barrera de entrada para apoyar la tecnología SRMM en la UE en general LTE es particularmente baja. LTE-SRMM también se puede utilizar como de enlace único descendente, lo que significa que no se requiere enlace de retorno desde el receptor de radiodifusión a la infraestructura de transmisión. SRMM también pueden ser multiplexados en el tiempo con servicios de banda ancha móvil, que también pueden ser utilizados para permitir la interactividad para los servicios de radiodifusión o próximos servicios" Híbrido -Digital-TV" [12]. LTE-SRMM apoya métodos de entrega basados en transmisión en secuencia y archivo. El método basado en transmisión en secuencia entrega un flujo continuo de paquetes IP utilizando el protocolo de tiempo real (RTP), mientras que el método basado en archivos proporciona el contenido de archivo en archivo. Algunos servicios recientes que para el usuario final parecen ser transmisión en secuencia, en realidad están utilizando el método basado en archivo, donde se divide la totalidad del archivo de medios en P2!R-3339p1_e

12 archivos de fragmentos que se transmiten de forma secuencial, usando, p. ej., el protocolo de Transmisión Dinámica Adaptable a través de HTTP (DASH) [13]. La distribución de archivos basados también puede ser utilizada para la difusión de archivos musicales, donde los usuarios se suscriben a un servicio para recibir archivos multimedia de forma regular. La distribución de archivos puede trabajar en el fondo y se almacena localmente en la memoria flash terminal de manera que está disponible a petición del usuario. LTE-SRMM es también adecuado para TV clásica y distribución de difusión de audio. Los despliegues densos permiten una mejor utilización de la banda de frecuencia que se asigna a la televisión. El despliegue de redes LTE para la comunicación celular de banda ancha móvil en el mercado ya ha comenzado y se espera un fuerte crecimiento. 4. Requisitos de espectro para la televisión a través de LTE Con el fin de proporcionar la capacidad requerida por la creciente demanda de servicios móviles multimedia, así como servicios ENG/OB sobre LTE, algunos países han definido objetivos en sus Planes Nacionales de Banda Ancha. Por ejemplo, el plan nacional de banda ancha de los EE.UU. [6] ha expresado su objetivo de proporcionar unos 500 MHz adicionales de espectro para sistemas de comunicaciones móviles en los próximos 10 años, de los cuales 300 MHz ya se presentarán dentro de los próximos 5 años. Parte de este espectro de frecuencia se supone que viene de la banda del espectro que actualmente se asigna a los servicios de TV. El espectro podría ponerse a disposición principalmente por una combinación de medidas de eficiencia, p.ej., re empaque de canal, compartición de canal, mejores arquitecturas de red, incluyendo arquitecturas como la celular. Esta fue la motivación para la evaluación de la distribución de televisión por LTE para receptores fijos con antena de tejado [5]. El documento considera 4 áreas de mercado en los EE.UU., cada una extendiéndose por varios cientos de kilómetros. Las áreas han sido seleccionadas desde escasamente a densamente pobladas. Usando los datos de cobertura de canales de TV extraídos de la base de datos de la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), el número máximo de canales superpuestos en cada área de mercado se ha determinado. El número más alto de canales superpuestos está presente en el área de San Francisco Bay-(SFBA) con 20 canales, tal como se muestra en la figura 1. Se supone que la oferta de servicio típico en un canal de TV es 1 HDTV más 1 programa SDTV resultando en una tasa de servicio total S 13 Mbit / s. La tasa de servicio máxima agregada en la SFBA es de 260 Mbit/s. P2!R-3339p1_e

13 Figura 1 NÚMERO DE CANALES ATSC LOCALMENTE DISPONIBLES EN EL MERCADO DE TV DEL AREA DE SAN FRANCISCO BAY A continuación, la eficiencia espectral para la distribución de TV por LTE-SRMM se ha determinado mediante simulaciones, basada en los modelos de propagación 3GPP pero modificada con el fin de reflejar la recepción en el tejado con antenas Yagi. SRMM puede ser configurado con una duración de símbolo de núcleo de 66,7 μs, intervalo de guarda de 16,7 μs y espaciado de la sub-portadora de 15 khz; o una duración de símbolo de núcleo de 133,3 μs, intervalo de guarda de 33,3 μs y espaciado de sub-portadora de 7,5 khz. Para la recepción fija en el tejado, el largo del intervalo de guarda más apropiado es asumido en las simulaciones. Un modelo de interferencia ha sido aplicado teniendo en cuenta la auto interferencia MBSFN. SRMM puede ser operado utilizando QPSK, 16QAM o 64QAM, junto con una granularidad fina de las tasas de turbo código. Esto permite una selección óptima de la modulación y esquema de codificación (MCS) para la SINR alcanzable. En este ejemplo, la MCS se establece con el fin de alcanzar el 95% de la disponibilidad del servicio, con locales de receptores distribuidos uniformemente, es decir, la recepción fallará con una probabilidad de localización del 5%. El criterio de falla es una tasa de error de bloque (BLER) de El comportamiento de falla está muy marcado, por lo que el resultado no cambiaría significativamente si se considerara un BLER más bajo. La eficiencia espectral SRMM depende de la distancia inter-sitio (ISD) entre sitios LTE. La figura 2 muestra un resultado típico, suponiendo que una portadora de LTE está dedicada a SRMM, no multiplexado en el tiempo con datos de unidifusión. La eficiencia espectral de pico es de 3,1 bit/s/hz y se mantiene hasta un ISD de 2 km y 3 bits/s/hz se puede mantener hasta un ISD de casi 4 km. Más allá de ese ISD, la auto interferencia MBSFN comienza a degradar el rendimiento. Figura 2. EFICIENCIA ESPECTRAL SRMM PARA LA RECEPCIÓN FIJA EN EL TEJADO P2!R-3339p1_e

14 También se supone que un ISD de 2 km prevalece en las zonas densamente pobladas, como el área de San Francisco Bay, donde el número de canales de televisión disponibles es también el más alto. Con el fin de proporcionar la tasa de bits máxima de servicio de 260 Mbit/s que se supone está en uso hoy en día por los servicios de televisión ATSC, el requisito de espectro total para SRMM es: 260 Mbit/s / 3.1 bit/s/hz = 84 MHz Se observa que el uso del espectro más eficiente de SRMM (84 MHz) en comparación con ATSC (300 MHz) puede ser atribuido a dos efectos diferentes. En la actualidad, las estaciones de televisión no están empaquetadas eficientemente en los canales físicos de 6 MHz. En este ejemplo de una señal de HDTV y una señal de SDTV que se transmiten a través de un canal ATSC, sólo 13 Mbit/s se transmiten a través de un canal ATSC que es capaz de transportar hasta 19,2 Mbit/s. Por consiguiente, el 32% del ahorro de espectro (es decir, 1-13 Mbit/s/19.2 Mbit/s) se debe a la Multiplexación de los programas de TV, de modo que ninguna capacidad no utilizada permanece en el sistema SRMM. Este ahorro restante se debe al modo de transmisión MBSFN y a las cortas distancias de reutilización contra zonas MBSFN vecinas. La eficacia espectral cuando se descuida la distancia de reutilización es muy similar entre SRMM y ATSC, para la cual la eficiencia se puede calcular a 19,2 MHz Mbit/s/6 = 3,2 bit/s/hz. 5. Consumo de energía Usar una densa red para la distribución de TV en lugar de una red dispersa, plantea la pregunta del impacto en el consumo total de energía. El total de la PIRE requerida para un área de cobertura deseada, así como el consumo de energía han sido investigados en [8], para un escenario clásico de recepción de TV en el tejado, basándose en los supuestos enumerados en la TABLA I. TABLA I SUPUESTOS PARA COMPARACIÓN DE ENERGÍA parámetro /modelo valor / descripción frecuencia portadora 600 MHz Ancho de banda 8 MHz modelo de propagación Recomendación UIT-R objetivo SNR 18 db figura de ruido 9 db ganancia antena receptora 10 dbi ganancia antena transmisora 10 dbi Margen de desvanecimiento 9,9 db Para el transmisor de televisión (DVB-T), se supone una eficiencia de energía de 23% [14]. Para los transmisores LTE, se utiliza la información de consumo de energía suministrada en [15], representando un transmisor último modelo del año Para el amplificador de potencia (AP), una eficiencia del 26% puede ser calculada para una estación base macro, que es bastante cerca de la eficiencia del transmisor DVB-T. El AP establece un consumo de energía dependiente de potencia de salida. La energía de enfriamiento no es considerada para SRMM ni para DVB-T. A la potencia AP, un consumo de potencia fijo tiene que ser añadido para la banda de base, así como para la generación de la señal de RF y la parte de recepción. En [8], esto se calcula como 17,7 W. Puesto que una densa red LTE utiliza muchos sitios para lograr la misma área de cobertura que un solo transmisor de TV, la pregunta es cómo esta sobrecarga de energía PIRE independiente afectará el consumo de energía total. Teniendo en cuenta que una portadora dedicada para SRMM probablemente será añadida a un enb existente en lugar de implementar un enb dedicado a SRMM, podría haber algunas sinergias P2!R-3339p1_e

15 relacionadas con la energía. Sin embargo, tales sinergias no se consideran en este modelo, por el bien de una evaluación del consumo de energía pesimista. La Figura 3 muestra el consumo de energía total de un solo sitio transmisor de TV de 500 m de altura por encima del promedio del terreno y para una red celular con los transmisores omnidireccionales de 37,5 m de altura y ISD variables. Para la curva del transmisor de televisión, la forma está dada por el modelo de propagación. Para la red de telefonía celular, las curvas son líneas rectas representando el crecimiento cuadrado del número de sitios con el radio de cobertura prevista. El total PIRE se reduce al disminuir el ISD, porque el número de sitios aumenta con una potencia de 2, mientras que disminuye la pérdida de trayecto con una potencia mayor que 2. Figura 3 CONSUMO TOTAL DE UN SOLO TRANSMISOR DE TORRE ALTA Y UNA RED DE TRANSMISORES DE TORRE BAJA PARA EL MISMO RADIO DE COBERTURA TOTAL El consumo total de energía, sin embargo, disminuye con el aumento de ISD hasta un valor de 7000 m, mientras que más allá de esa ISD, el consumo de energía aumenta de nuevo (no mostrado). La razón es que cada sitio celular tiene una sobrecarga de potencia PIRE-independiente de 17,65 W, y esto se vuelve predominante cuando se disminuye el ISD hacia 500 m. Para el transmisor de TV la curva es simplemente desplazada por la ganancia de antena de 10 db y la eficiencia de energía de aproximadamente -6 db. Para el consumo de energía óptima ISD, la red celular consume menos energía que el único sitio alto para un radio de cobertura superior a 60 km. 6. Resumen En esta Carpeta Técnica se ha presentado un punto de vista sobre las tendencias actuales en la distribución de multimedia en general y la televisión en particular. El acceso a contenidos basados en radio y televisión sobre redes de banda ancha se está convirtiendo en un elemento esencial de futuros servicios de medios basados en IP. La oportunidad que ofrecen las redes LTE como complemento a las actuales tecnologías de radiodifusión terrestre con el objetivo de mejorar la experiencia del consumidor ha sido investigada. Además de las demandas de los consumidores de los medios, las redes de banda ancha móvil también ofrecen oportunidades interesantes para el desarrollo de programas en el ámbito de ENG/OB. Las redes P2!R-3339p1_e

16 LTE permiten la transmisión de secuencias de video HD de cámaras en vivo con baja latencia y alta calidad requerida para las fuentes de estudio. En concreto, una visión general de la LTE Radiodifusión Multimedia /Servicio de Multidifusión (SRMM) se ha presentado como una solución para la distribución masiva de multimedia a través de LTE. Los requisitos de espectro para proporcionar servicio de recepción de televisión en el tejado usando un despliegue de red celular y SRMM también han sido investigados. La eficiencia espectral de SRMM para esta aplicación ha sido determinada por medio de simulaciones. Las simulaciones muestran que SRMM tiene una eficiencia espectral de 3.1 bit/s/hz hasta un ISD celular de 2 km. Con esto, 84 MHz del espectro son suficientes para proporcionar la tasa de servicio agregado deseado. Comparando esto con los 300 MHz utilizados por los servicios de TV de hoy, los ahorros potenciales en el espectro son significativos. Se observa que los requisitos de espectro podrían reducirse aún más mediante la sustitución de MPEG2 por H.264, para la cual mejoras de 30-50% en eficiencia en taza de bits han sido reportadas. H.264 se ha definido como un códec para ser utilizado con SRMM; sin embargo, para los servicios de televisión dirigidos a pantallas grandes, perfiles adicionales de H.264 tendrán que ser exigidos para SRMM. Por tanto, las redes tradicionales de distribución de TV lineal y redes LTE son complementarias y pueden ser usadas en cooperación muy eficazmente con el fin de apoyar las crecientes demandas del consumidor, allanando así el camino hacia una convergencia y sinergia más completa en el futuro (estrategias en las que todos ganan). La combinación de las dos modalidades de entrega permite la fácil introducción de nuevos servicios avanzados y aplicaciones, y apoya ofertas convergentes exitosas entre televisión digital, radiodifusores y los proveedores de servicios de banda ancha móvil. P2!R-3339p1_e

17 Referencias generales [1] Ericsson ConsumerLab, TV and VIDEO An analysis of evolving consumer habits, an Ericsson Consumer Insight Summary Report, Agosto Disponible: HUhttp://www.ericsson.com/res/docs/2012/consumerlab/tv_video_consumerlab_report.pdfUH [2] HUhttp://www.teliasonera.com/en/newsroom/press-kits/4G/UH yhuhttp://www.kungahuset.se/royalcourt/wedding f htmluh, obtenido Septiembre [3] HUhttp://www.teliasonera.com/innovation/entertainment/2011/4/nobel-prize-awards-live-tv-4gbroadcast-stockholm-tokyoUH, obtenido Septiembre [4] HUhttp://www.pcmag.com/article2/0,2817, ,00.aspUH y HUhttp://bellmediapr.ca/olympics/releases/release.asp?id=15411&yyyy=2012UH, obtenido Septiembre [5] Jörg Huschke, Joachim Sachs, Kumar Balachandran, Jörgen Karlsson, "Spectrum Requirements for TV Broadcast Services using Cellular Transmitters", IEEE DySPAN conference, Aachen; Germany, Mayo [6] US Federal Communications Commission (FCC), Connecting America: The National Broadband Plan, 16 Marzo 2010, HUwww.broadband.gov/plan/UH [7] Frank Hartung, Uwe Horn, Jörg Huschke, Markus Kampmann, Thorsten Lohmar, and Magnus Lundevall: Delivery of Broadcast Services in 3G Networks, IEEE Transactions on Broadcasting, Vol. 53, No. 1, Marzo 2007 [8] 3GPP TS ; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E UTRAN); Overall description; Stage 2; (Release9); V9.5.0; Sept [9] ITU-R: Recommendation ITU-R BT.1833, Broadcasting of multi-media and data applications for mobile reception by handheld receivers; Disponible: HUhttp://www.itu.int/rec/R-REC-BT.1833/esUH [10] Ericsson: Working Document Towards Preliminary Draft New Recommendation ITU-R BT.[DMB2NDGEN]; Second generation of broadcasting systems of multimedia and data applications for mobile reception by handheld receivers; ITU-R Document 6A/355-E; Abril [11] GPP: TS ; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E UTRAN); Physical Channels and Modulation; (Release9); V9.1.0; Marzo [12] Wikipedia: HUhttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_digital_TVUH; HUhttp://es.wikipedia.org/wiki/HbbTVU [13] ISO/IEC: Information technology -- Dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH) -- Part 1: Media presentation description and segment formats, ISO/IEC DIS Disponible: HUhttp://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=57623UH HUhttp://standards.iso.org/ittf/PubliclyAvailableStandards/index.htmlUH.Resumen: HUhttp://dashpg.com/?page_id=25UH. [14] Rohde & Schwarz: R&S NH/NV8600 UHF Transmitter Family for TV; Data Sheet; Munich; [15] M. A. Imran, E. Katranaras (editors): Energy efficiency analysis of the reference systems, areas of improvements and target breakdown; EARTH Project Deliverable D2.3; Dic y P2!R-3339p1_e

18 Anexo 1 COOPERACIÓN Y CONVERGENCIA ENTRE SERVICIOS DE RADIODIFUSIÓN Y SERVICIOS MÓVILES USANDO DVB-T Y REDES LTE 1. Introducción En los estudios que se han descrito en la parte principal de esta Carpeta Técnica se ha demostrado que las redes tradicionales de distribución de televisión lineal y redes LTE son complementarias y pueden ser utilizadas en cooperación muy efectiva con el fin de apoyar las cambiantes demandas de los consumidores, allanando así el camino hacia una convergencia y sinergia más completa en el futuro (estrategias ganar -ganar). La combinación de las dos modalidades de entrega permite la introducción fácil de nuevos y avanzados servicios y aplicaciones, y apoya exitosas ofertas convergentes entre la televisión digital, los radiodifusores y proveedores de servicios móviles de banda ancha. La entrega de contenido no sólo será distribuida usando el vehículo más adecuado, sino que los consumidores también utilizarán en combinación múltiples vehículos. De hecho, los usuarios viendo un evento en vivo ya sea en persona o por televisión probablemente utilizarán simultáneamente sus dispositivos BlackBerry para solicitar diferentes ángulos de cámara, reproducir jugadas clave / secuencias, interactuar con otros espectadores, seguir otros eventos, etc. En las Secciones 3 y 4 de la parte principal de esta Carpeta Técnica se ha estudiado el caso del ATSC y el propósito de este anexo es estudiar el caso del DVB-T, usando la Radiodifusión Multimedia evolucionada y Servicio de Multidifusión (SRMM). Para una descripción de SRMM consúltese la Sección 3 de la parte principal de esta Carpeta Técnica. 2. Análisis de probabilidad del servicio esrmm El rendimiento de esrmm se evalúa aquí por un hipotético despliegue LTE, ejemplificado en la zona de Colonia, Alemania, una ciudad de cerca de 1 millón de habitantes en un radio de 11,3 km. Los requisitos de calidad de servicio se aplican según lo especificado para DVB-T en Alemania, utilizando la llamada recepción casi sin errores (QEFF7F), es decir menos de un error-evento no corregido por hora de transmisión. Para esrmm es asumida la Transmisión Dinámica Adaptativa sobre HTTP 7 Por sus siglas en inglés: Quasi Error Free P2!R-3339p1_e

19 (DASH) basada en transmisión de vídeo con segmentos DASH de 1 s y cada segmento forma un bloque fuente para la Capa de Aplicación de Corrección de Errores hacia Adelante (AL-FECF8F). La tasa de error de bloque AL-FEC tolerable es por lo tanto 1s/3600s = 2,78e-4. Para DVB-T en Alemania, una buena cobertura portátil en interiores es una meta de planificación. La prueba de verificación de cobertura, especifica que la antena del receptor es puesta en una posición óptima en un disco de radio 0,5 m (Referencia 1). Esta es imitada en las simulaciones esrmm eligiendo la posición óptima dentro de una línea recta de 1m de la posición inicial al azar del usuario. Una vez que la posición óptima ha sido seleccionada, se supone que el canal es estático. Para este caso una de las redes 3G existentes es utilizada. En el área de Colonia, hay 240 lugares en un radio de 10 km y 431 en un radio de 20 km. Estos son números demasiado grandes para modelar todos los sitios en detalle en una red de radio esrmm y simulación de protocolo. Por lo tanto, a partir de los datos del sitio sólo la distancia entre sitios (ISD) se toma en cuenta como el principal factor que influye en la probabilidad de servicios. Las simulaciones esrmm se realizan por un ISDs uniforme y el ISD uniforme es variado entre simulaciones. La Tabla 1 muestra los parámetros de simulación esrmm. Las alturas de la antena y el modelo de propagación están de acuerdo con el 3GPP caso 1 (Referencia 2), pero a escala en 700 MHz y utilizando sólo 8 db de pérdida interior, tomada de DVB-T supuestos. TABLA I esrmm parámetros de simulación Parámetro / Modelo frecuencia de portadora ancho de banda modelo de propagación pérdida interior potencia de transmisión sectorización altura de antena enb valor/ descripción 700 MHz 5 MHz 3GPP Canal espacial Modelo urbano macro 8 db 20 W 3 veces 32 m El transmisor DVB-T que cubre la zona de Colonia está configurado por una tasa de transmisión de 13,27 Mbit / s, que corresponde a una eficiencia espectral de 1,66 bit / s / Hz. Para esrmm, y todos los sitios considerados se supone que pertenecen a una Red de Frecuencia Única de Multidifusión-Transmisión (MBSFNF9F). Por tanto, la misma capa física, de Modulación y Esquema de Codificación (MCS) y tasa de código AL-FEC tienen que ser elegidas por todos los sitios. La tasa de código AL-FEC está ajustada a 0,98, es decir, la aplicación de solamente una cantidad mínima de redundancia en la capa de aplicación, ya que ha resultado que es más eficiente aplicar más redundancia en la capa física en este escenario de recepción estática. Una pequeña cantidad de AL-FEC aquí asegura que un piso de error de la capa física es compensado. Finalmente el MCS es elegido de manera que coincida más estrechamente la eficacia espectral de DVB-T: MCS índice 18, usando 64QAM, da una eficiencia espectral de carga útil de 1,6 bit / s / Hz. 8 Por sus siglas en inglés: Application Layer Forward Error Correction 9 Por sus siglas en inglés: Multicast-Broadcast Single Frequency Network P2!R-3339p1_e

20 A partir de la simulación, la probabilidad de servicio esrmm es obtenida es decir, el porcentaje de usuarios distribuidos al azar para que se cumpla el criterio casi sin errores (QEF). Los resultados indican el potencial tecnológico. No han sido considerados márgenes de aplicación. La Figura 1 muestra la probabilidad de servicio frente a la ISD. Para ISD pequeños hasta 5 km, la probabilidad de servicio es de alrededor del 95% y luego disminuye con el aumento de ISD. 1 service probability ISD [km] outpersite\out vs isd [26-Nov :10:41] 10:05:36] 10:07:13] 10:09:25] Figura 1. Probabilidad de Servicio frente a la ISD La Figura 2 muestra el mapa de Gran Colonia con un círculo radio de 10 km y la Figura 3 muestra la Función de Distribución Acumulativa ISD de los sitios de 3G en el radio de 20 km, así como en un radio de 10 km. En el centro de radio de 10 km, la ISD es evidentemente menor ya que la red es más densa debido al aumento de los requisitos de banda ancha móvil 3G. P2!R-3339p1_e

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