PROPUESTA DE UN MODELO DE NEGOCIO BASADO EN EL DESARROLLO DE APLICACIONES INTERACTIVAS PARA TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE, USANDO SOFTWARE LIBRE GINGA

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1 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA UNIDAD DE POSGRADOS MAESTRÍA EN GESTIÓN DE TELECOMUNICACIONES Tesis previa a la obtención del Grado de Magister en Gestión de Telecomunicaciones PROPUESTA DE UN MODELO DE NEGOCIO BASADO EN EL DESARROLLO DE APLICACIONES INTERACTIVAS PARA TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE, USANDO SOFTWARE LIBRE GINGA Autores: Henry José Copara Morocho. Leonardo Fidel León Salinas. Dirigido por: Juan Pablo Bermeo Moyano.

2 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA UNIDAD DE POSGRADOS MAESTRÍA EN GESTIÓN DE TELECOMUNICACIONES Autores: Henry José Copara Morocho. Leonardo Fidel León Salinas. Dirigido por: Juan Pablo Bermeo Moyano. PROPUESTA DE UN MODELO DE NEGOCIO BASADO EN EL DESARROLLO DE APLICACIONES INTERACTIVAS PARA TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE, USANDO SOFTWARE LIBRE GINGA La televisión es uno de los medios de comunicación más importantes en la actualidad. Casi la totalidad de los hogares dispone de un televisor y esto se constituye en un medio para transmitir todo tipo de información. El sistema de transmisión de la televisión actualmente es analógico pero el Ecuador se encuentra en un proceso de transición hacia la digitalización. Esto implica mejoras significativas en el video, el audio y la integración con datos que permiti- rán a los televidentes interactuar con la programación emitida. En esta investigación se abordan temas relacionados con los principios de funcionamiento del estándar de televisión digital y se propone alternativas para la implementación de un canal de retorno adecuado para la interactividad. Además, se propondrá un modelo de negocio para la comercialización de aplicativos interactivos para la televisión digital.

3 PROPUESTA DE UN MODELO DE NEGOCIO BASADO EN EL DESARROLLO DE APLICACIONES INTERACTIVAS PARA TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE, USANDO SOFTWARE LIBRE GINGA

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5 PROPUESTA DE UN MODELO DE NEGOCIO BASADO EN EL DESARROLLO DE APLICACIONES INTERACTIVAS PARA TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE, USANDO SOFTWARE LIBRE GINGA HENRY JOSÉ COPARA MOROCHO Tecnólogo Electromecánico Ingeniero Eléctrico Egresado de la Maestría en Gestión de Telecomunicaciones de la Universidad Politécnica Salesiana LEONARDO FIDEL LEÓN SALINAS Tecnólogo Electromecánico Ingeniero Eléctrico Egresado de la Maestría en Gestión de Telecomunicaciones de la Universidad Politécnica Salesiana JUAN PABLO BERMEO MOYANO Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones Diplomado Superior en Gerencia de Marketing Diplomado Superior en Pedagogías Innovadoras Magister en Telemática Magister en Administración de Empresas Cuenca-Ecuador

6 Datos de Catalogación Bibliográfica COPARA MOROCHO HENRY JOSÉ, LEON SALINAS LEONARDO FIDEL PROPUESTA DE UN MODELO DE NEGOCIO BASADO EN EL DESARROLLO DE APLICACIONES INTERACTIVAS PARA TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE, USANDO SOFTWARE LIBRE GINGA Universidad Politécnica Salesiana, Cuenca-Ecuador, 2015 MAESTRÍA EN GESTIÓN DE TELECOMUNICACIONES Formato 170x240 Páginas: 217 Breve reseña e información de contacto con autores y director. Autores: HENRY JOSÉ COPARA MOROCHO Tecnólogo Electromecánico Ingeniero Eléctrico Egresado de la Maestría en Gestión de Telecomunicaciones LEONARDO FIDEL LEÓN SALINAS Tecnólogo Electromecánico Ingeniero Eléctrico Egresado de la Maestría en Gestión de Telecomunicaciones Dirigido por: JUAN PABLO BERMEO MOYANO Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones Diplomado Superior en Gerencia de Marketing Diplomado Superior en Pedagogías Innovadoras Magister en Telemática Magister en Administración de Empresas Todos los derechos reservados. Queda prohibida, salvo excepción prevista en la Ley, cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública y transformación de esta obra para fines comerciales, sin contar con autorización de los titulares de propiedad intelectual. La infracción de los derechos mencionados puede ser constituida de delito contra la propiedad intelectual. Se permite libre difusión de este texto con fines académicos o investigativos por cualquier medio, con la debida notificación a los autores. DERECHOS RESERVADOS 2015 Universidad Politécnica Salesiana CUENCA-ECUADOR-SUDAMÉRICA COPARA MOROCHO HENRY JOSE & LEON SALINAS LEONARDO FIDEL PROPUESTA DE UN MODELO DE NEGOCIO BASADO EN EL DESARROLLO DE APLICACIONES INTERACTIVAS PARA TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE, USANDO SOFTWARE LIBRE GINGA

7 ÍNDICE GENERAL CAPITULO 1: FUNDAMENTOS TEÓRICOS DEL FORMATO ISDB-Tb FUNDAMENTOS TEÓRICOS Sistema de Transmisión Codificación de video, audio y multiplexación Multiplexación y servicios de información Receptores Seguridad Accesibilidad MARCO LEGAL Antecedentes a la TDT en el Ecuador Marco legal de la TDT Organismos de regulación y control de las telecomunicaciones y afines al modelo de negocio Modelos de negocio de la TDT dentro del marco técnico y legal ecuatoriano CAPITULO GINGA MIDDLEWARE GINGA Arquitectura básica del sistema Arquitectura del Middleware Protocolos Receptor Especificaciones de profiles Requisitos para la difusión de datos y servicios disponibles Monomedias INTRODUCCIÓN AL SOFTWARE GINGA Arquitectura Ginga, Interoperabilidad con ambientes declarativos definidos en otros sistemas DTV NCL Lenguaje declarativo XML Lenguaje Lua Puente Seguridad Arquitectura Ginga-J CANAL INTERACTIVO Comunicación bidireccional Redes de interactividad Arquitectura Capas bajas del modelo OSI y pilas de protocolos Capas altas del modelo OSI y pilas de protocolos Protocolo para el canal de interactividad V

8 Funciones necesarias para la comunicación bidireccional utilizando TCP/IP PRINCIPALES APLICATIVOS INTERACTIVOS EN OTROS PAÍSES. 54 Argentina...55 Perú...56 Japón BARRERAS Y FORTALEZAS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LOS APLICATIVOS CAPITULO PROPUESTA DE CANAL DE RETORNO TECNOLOGÍAS DISPONIBLES Red de telefonía pública conmutada PSTN Red Digital de servicios integrados Línea de abonado digital asimétrica ADSL Cable Modem CATV Tecnologías inalámbricas Wi-Fi, Wi-MAX Tecnologías móviles: GSM CDMA Power Line Communication PLC ANÁLISIS DE LA INFRAESTRUCTURA DE REDES ACTUAL Redes PSTN, RDSI y xdsl Red Cable modem Redes Wifi, WiMAX Redes Celulares COMPARACIÓN ENTRE TECNOLOGÍAS Costos: Cobertura: Velocidad: Número de Abonados: MODELADO DE CANAL DE RETORNO Red Ad-Hoc Implementación de un Proveedor de Canal de Retorno PCR WDS Wireless Distribution System Reutilización de redes celulares Simulación de canal de retorno ANÁLISIS QoS Generalidades Tipo de servicio Escenarios de servicio CAPITULO PROPUESTA DE MODELO DE NEGOCIO DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL (INFORMACIÓN DE FUENTES SECUNDARIAS Clientes VI

9 Competencia DEFINICIÓN DE OBJETIVOS PARA EL ESTUDIO DE MERCADO Objetivo General Objetivos Específicos Levantamiento de información de fuentes primarias sobre el desarrollo de aplicativos Ginga OBTENCIÓN DE DATOS PRIMARIOS MEDIANTE ENCUESTAS Selección de Método Tamaño Muestral La encuesta Resultados de las encuestas Análisis e interpretación de las encuestas PROPUESTA DE DISEÑO DE MODELO DE NEGOCIO Identificación del producto Área del mercado Análisis de la oferta demanda Aspectos técnicos Aspectos administrativos Aspectos institucionales ANÁLISIS ECONÓMICO Costos de inversión Costos de operación Precio Ingresos esperados Flujo efectivo del proyecto: VAN, TIR ANÁLISIS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS RESPONSABILIDAD SOCIAL EMPRESARIAL CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Recomendaciones ANEXOS BIBLIOGRAFIA LINKOGRAFIA VII

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11 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1-1: Diagrama de Bloques del Sistema de Transmisión Figura 1-2: Segmento Full-seg y One Seg Figura 1-3: Diagrama de bloques de Multiplexación y Remultiplexación Figura 1-4: Transpor Stream y Broadcast Transport Stream Figura 1-5: Número de frecuencias por provincia Figura 1-6: Pirámide de documentos normativos Figura 2-1: Estructura del Sistema Figura 2-2: Estructura del ambiente de aplicaciones Figura 2-3: Pila de protocolos del sistema Figura 2-4: Estructura de capas para la presentación de servicios Figura 2-5: Modelo de codificación en el receptor mostrado con el flujo de procesamiento de la señal Figura 2-6: Arquitectura Ginga Figura 2-7: Arquitectura General Ginga-J Figura 2-8: API s GINGA JAVA Figura 2-9: Modelo de comunicaciones bidireccional Figura 2-10: Sistema de comunicación de datos bidireccional Figura 2-11: Arquitectura y red recomendada para SBTVD Figura 2-12: EPG en el sistema japonés de TDT Figura 2-13: Aplicación de meteorología sistema japonés de TDT Figura 2-14: Aplicación Ultimas Noticias sistema japonés de TDT Figura 2-15: Aplicación de Información sistema japonés de TDT Figura 2-16: Aplicacioón de compras sistema japonés de TDT Figura 3-1: Arquitectura PSTN Figura 3-2: Modelo Integrado de RDSI Figura 3-3: Frecuencias de transmisión ADSL Figura 3-4: xdsl, Línea del Tiempo Figura 3-5: Arquitectura ADSL Figura 3-6: Arquitectura de la red CATV Figura 3-7: Estructura de la red de datos Figura 3-8: Arquitectura Ad-hoc Figura 3-9: Modo Infraestructura Figura 3-10: Arquitectura Multipunto Figura 3-11: Arquitectura WiMAX Figura 3-12: Arquitectura GSM Figura 3-13: Esquema de un canal de uplink GSM: Figura 3-14: Arquitectura GPRS Figura 3-15: Arquitectura de Red UMTS Figura 3-16: Arquitectura LTE Figura 3-17: Arquitectura Red PLC Figura 3-18: Arquitectura DOCSIS Figura 3-19: Cobertura Wi-Fi ETAPA EP IX

12 Figura 3-20: Radio Bases de WiMAX en la Ciudad de Cuenca Figura 3-21: Cobertura CONECEL Figura 3-22: Cobertura OTECEL Figura 3-23: Cobertura CNT:...92 Figura 3-24: Modelo de canal de retorno para un usuario que dispone de una conexión ADSL Figura 3-25: Modelo de red Ad-Hoc para canal de retorno Figura 3-26: Proveedor de Canal de Retorno Figura 3-27: Modelo de canal de retorno red WDS Figura 3-28: Modelo de cana de retorno utilizando la infraestructura celular: Figura 3-29: Escenario de simulación ADSL Figura 3-30: Configuración del paquete de datos de la aplicación interactiva con 100 bytes Figura 3-31: Porcentaje de utilización del canal de bajada Figura 3-32: Porcentaje de utilización del canal de bajada Figura 3-33: Porcentaje de utilización del canal de subida Figura 3-34: Carga en el servidor para una red ADSL Figura 3-35: Retardo en la red ADSL Figura 3-36: Escenario de simulación 6 abonados Wi-Fi Figura 3-37: Escenario de simulación 40 abonados Wi-Fi Figura 3-38: Escenario de simulación 72 abonados Wi-Fi Figura 3-39: Carga en el servidor en la red Wi-Fi Figura 3-40: Retraso en el enlace Wi.Fi Figura 3-41: Retardo en toda la red Wi-Fi Figura 4-1: Tipos de Encuestas Figura 4-2: Porcentaje de preferencias por la interactividad según los ingresos Figura 4-3: Número de horas en función de la edad Figura 4-4: Porcentaje de usuarios que prefieren la interactividad según la edad Figura 4-5: Portafolio de Ventas para el modelo de negocio Figura 4-6: Sustitutos de aplicativos GINGA Figura 4-7: Ventajas y Desventajas del Ginga con respecto a los productos sustitutos Figura 4-8: Porcentaje de empresas entre oferta y demanda Figura 4-9: Programación de lunes a viernes Figura 4-10: Porcentaje de encendido de televisores en Guayaquil Figura 4-11: Diagrama de bloques del proceso de diseño de aplicaciones GINGA: 149 Figura 4-12: Diagrama de Bloques del Proceso de construcción de Aplicaciones GINGA Figura 4-13: Diagrama de Bloques del proceso de Implementación de la Aplicación GINGA Figura 4-14: Organigrama básico para el Modelo de Negocio Figura 4-15: Diagrama de Flujo de la Constitución de la compañía para el Modelo de Negocio Figura 4-16: Esquema de la Norma INEN-ISO X

13 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1-1: Canales VHF Tabla 1-2: Condiciones generales para la señal de audio Tabla 1-3: Parámetros de codificación de audio... 6 Tabla 1-4: Tablas PSI Tabla 1-5: Tablas SI Tabla 1-6: Cronograma del Apagón Analógico Tabla 1-7: Asignación de Frecuencias para TV Tabla 1-8: Número de estaciones por categorías Tabla 1-9: Bandas asignadas para la implementación de la TV Digital Tabla 2-1: Especificación de los protocolos de canal de interactividad Tabla 2-2: Visión General del Sistema Tabla 2-3: Difusión-Presentación y características de transmisión Tabla 2-4: Especificación Técnica Tabla 2-5: Receptor (set-top-box) Tabla 2-6: Pila de protocolos para módems Tabla 2-7: Pila de protocolos para módems ADSL Tabla 2-8: Protocolos ISDN Tabla 2-9: Protocolos GSM-GPRS Tabla 2-10: Protocolos GSM-EDGE Tabla 2-11: Protocolos CDMA Tabla 2-12: Protocolo WiMax Tabla 2-13: Protocolos Wi-Fi Tabla 2-14: Protocolos para soporte de internet Tabla 2-15: Protocolos para canal de difusión e interactividad Tabla 3-1: Datos PCM Tabla 3-2: Canales aplicables en RDSI Tabla 3-3: Servicios prestados por RDSI Tabla 3-4: xdsl prestaciones Tabla 3-5: Características del estándar Tabla 3-6: Características protocolos IEEE Tabla 3-7: Versiones de UMTS Tabla 3-8: Características PLC Tabla 3-9: Ventajas y desventajas red PLC Tabla 3-10: Parte de las radiobases instaladas para el servicio de WiMAX Tabla 3-11: Distribución de clientes por operadora y tecnología Tabla 3-12: Número de radio bases por tecnología y operadora en el Azuay Tabla 3-13: Cuadro comparativo de tecnologías Tabla 3-14: Parámetros de simulación para una red ADSL Tabla 3-15: Parámetros de simulación para una red ADSL Tabla 3-16: Umbrales QoS Tabla 3-17: Parámetros de QoS para Canal de Retorno Tabla 4-1: Promedio ponderado del número de habitantes por hogar XI

14 Tabla 4-2: Promedio ponderado de Televisores. Fuente Autores Tabla 4-3: Aplicaciones Preferidas: Tabla 4-4: Tabla cruzada Ingresos vs Deseo de Interactividad Tabla 4-5: Tiempo empleado para mirar la televisión según edad Tabla 4-6: Porcentaje de personas que prefieren o no la interactividad según la edad Tabla 4-7: Estadísticas del Mercado Tabla 4-8: Número de empresas relacionadas con el Modelo de Negocio Tabla 4-9: Actividad Económica de las empresas ofertantes Tabla 4-10: Actividad Económica de las empresas demandantes Tabla 4-11: Grilla de Programación. Ecuavisa, RTS, Canal UNO, Telerama Tabla 4-12: Cantidad de programas por franja Tabla 4-13: Total de programación y Publicidad Tabla 4-14: Perfil de empleados para el Modelo de Negocio. Fuente: Autores Tabla 4-15: Costos de Inversión Tabla 4-16: Sueldos y Aportaciones Tabla 4-17: Gastos administrativos Tabla 4-18: Coeficientes utilizados en el Modelo COCOMO Tabla 4-19: Aplicación de modelo COCOMO Tabla 4-20: Costo y Precio de los productos Tabla 4-21: Número de aplicaciones anuales vendidas Tabla 4-22: Número de aplicaciones para paquete Tabla 4-23: Estimación de paquetes y actualizaciones vendidas anuales Tabla 4-24: Demanda en el modo mixto Tabla 4-25: Tasa mínima aceptable de rendimiento Tabla 4-26: Flujo de Fondos Esquema Tabla 4-27: Punto de equilibrio Esquema Tabla 4-28: Flujo de fondos Esquema Tabla 4-29: Punto de Equilibrio Esquema Tabla 4-30: Flujo de fondos Esquema Tabla 4-31: Punto de Equilibrio Esquema Tabla 4-32: Resultados obtenidos del análisis financiero XII

15 DEDICATORIA A mí querida esposa Fanny que siempre me brinda su amor, comprensión y fortaleza para vencer cada obstáculo en nuestras vidas. A mis pequeños Isma y Cami que son las razones fundamentales de motivación. Son ustedes mi mejor logro personal. Los amo A mis queridos padres José y Mariana el pilar fundamental de formación en carácter y amor. Tú puedes, eso es fácil para ti. Ustedes han sido y serán mi principal luz en la obscuridad, y mi ejemplo de vida. Gracias. A mis queridos hermanos Vinicio, Freddy y Mary no podría pagar todo lo que han hecho y hacen día a día por mí. Muchas gracias. Te veo y observo bellos logros, caricias de la vida en su sonrisa. Toda una persona capaz, de cumplir sus sueños y anhelos Vencedor del fracaso, victorioso en el tiempo, muchas cosas buenas observo, para ti, si por ellas trabajas. Javier R. Cinacchi HENRY J. Sólo cuando las cosas se logran con trabajo, esfuerzo y sacrificio se convierten en los verdaderos logros de la vida. Dedicado en primer lugar a Dios, que de manera Omnipresente, ha encaminado mis pasos hasta este punto de mi vida. A mi amada compañera de vida, con quien comparto triunfos y fracasos ahora, este triunfo es nuestro, Magali. A toda mi familia, que en silencio y a la distancia, me han dado su apoyo y fuerza Leonardo León XIII

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17 PREFACIO La televisión es uno de los inventos más revolucionarios del siglo XX. Desde su invención se ha convertido en un aparato imprescindible en los hogares alrededor del mundo. Su capacidad de difundir imágenes y sonidos la convierte en un medio de comunicación masivo para todos los sectores socioeconómicos. La industria de la televisión, específicamente los canales de televisión, forman un mercado dinámico y generan grandes ingresos provenientes de las cuotas de publicidad de productos y servicios transmitidos debido a un alto índice de penetración y cobertura en la sociedad. Con el proceso de digitalización de la televisión analógica se identifican algunas prestaciones importantes tales como una mejor calidad de imagen, sonido y la interactividad. Esta última supone un cambio significativo en la manera de recibir la información y la forma en como el televidente interactúa con la programación mediante el control remoto. Además, la digitalización optimiza el uso del espectro radioeléctrico, diversifica la programación y genera nuevos modelos de negocio que van desde la fabricación, importación o ensamblaje de decodificadores/receptores de señal digital, hasta aquellos en donde se dispone de servicios interactivos de teleeducación, ventas por televisión entre otros. Con estos antecedentes, la presente investigación muestra el marco teórico del formato de televisión digital ISDB-Tb y el marco legal que cubre al proceso de transición y posterior implementación, con el fin de generar propuestas para el diseño del modelo de canal de retorno necesario para tener un servicio de interactividad bidireccional, así como también realizar un estudio de mercado para diseñar y analizar un modelo de negocio para el desarrollo de aplicaciones interactivas. XV

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19 PRÓLOGO El objetivo del presente trabajo es proponer un modelo de negocio mediante el cual se aproveche las ventajas que ofrece la televisión digital terrestre, concretamente con la interactividad que brinda el middleware Ginga; así como también sugerir alternativas para el canal de retorno. Para este fin en el Capítulo 1 se presenta una revisión de los fundamentos técnicos del formato de televisión digital ISDB-Tb Integrated Services Digital Broadcasting y se presenta un levantamiento del marco legal de las telecomunicaciones y su relación con la televisión digital y los posibles modelos de negocio. En el Capítulo 2 se presentan las características y prestaciones del Middelware así como también los protocolos e interfaces necesarios para el canal de interactividad. Se realiza una búsqueda de las principales aplicaciones interactivas en la región y se analizan las fortalezas y debilidades del GINGA. En el Capítulo 3 se realiza un estudio de las tecnologías existentes aplicables al canal de retorno para posteriormente realizar un breve levantamiento de las redes ADSL, Wi-Fi, WiMAX y Redes Inalámbricas del cantón Cuenca con el objetivo de determinar la tecnología más adecuada para el canal de retorno. Se realizan simulaciones sobre el rendimiento del canal de retorno y se sugieren posibles alternativas para el mismo basados en la experiencia brasileña. En el Capítulo 4 se realiza un estudio de mercado mediante el levantamiento y análisis de la información primaria y secundaria para generar una propuesta de modelo de negocio para la comercialización de aplicaciones interactivas. A este modelo se realiza un análisis financiero para determinar su factibilidad. XVII

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21 AGRADECIMIENTO A nuestro Director, el Ing. Juan Pablo Bermeo Moyano, quien nos brindó su conocimiento, orientación y paciencia durante el desarrollo de esta tesis. A la Empresa Pública de Telecomunicaciones, Agua Potable y Alcantarillado y Saneamiento de Cuenca ETAPA EP, así como también a las demás empresas de telecomunicaciones en el cantón Cuenca, por la apertura brindada para obtener información necesaria para el desarrollo de varios temas en el transcurso de esta tesis. Muchas GRACIAS! XIX

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23 CAPITULO 1: 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DEL FORMATO ISDB-Tb La televisión digital es la evolución de la televisión analógica que conocemos en la actualidad. En este capítulo se estudian los fundamentos teóricos del estándar de televisión digital terrestre japonés brasileño conocido como ISDB-Tb, o ISDB-T Internacional. Brasil realizó mejoras al formato creado por Japón haciéndolo más adaptable y robusto para nuestro medios. Se estudian los principios de la transmisión, codificación, multiplexación, aspectos de seguridad y accesibilidad que se encuentran normalizados por la Associação Brasileira de Normas Técnicas. A continuación, se analizará el marco legal de las telecomunicaciones, las instituciones públicas de regulación y control y su relación con los nuevos modelos de negocio que se generarán con la implementación de la televisión digital. Nuestro país, al igual que gran parte de los países de Sudamérica, está en un proceso de transición hacia el apagón analógico y es fundamental conocer los aspectos técnicos y legales para el desarrollo de nuevos modelos de negocio, y además las ventajas de la digitalización que logrará un mejor aprovechamiento del espectro radioeléctrico, una mayor diversidad de programación e interactividad para los televidentes FUNDAMENTOS TEÓRICOS Sistema de Transmisión Descripción del sistema En la transmisión, una o más entradas que componen el transport stream TS (MPEG- 2), se juntan con los datos y forman un nuevo y único TS. Este último pasa por la codificación de canal múltiple para finalmente transmitirse mediante una antena como una señal OFDM[1]. Figura 1-1. Figura 1-1: Diagrama de Bloques del Sistema de Transmisión. Fuente [1] 1

24 La transmisión tiene las siguientes características[1]: Utiliza time interleaving lo que implica una menor tasa de errores para la recepción móvil La transmisión jerárquica logra un único canal de televisión pueda ser usado simultáneamente para recepción fija, móvil y portátil Espectro con 13 bloques OFDM sucesivos Cada segmento es de 1/14 del ancho de canal de televisión De los 13 segmentos OFMD, el central, puede ser sometido al entrelazamiento de frecuencia lo que permite el servicio portátil (one-seg 1 ). Un segmento OFMD debe permitir la conexión de múltiples segmentos. El ancho de banda del canal es de 5,7 MHz, cuya portadora será la frecuencia central. Existe un off-set positivo de 1/7 MHz para esta frecuencia central Se permiten tres modos de transmisión denominado 1, 2 y 3 que respectivamente corresponde a la separación de frecuencias, 4kHz, 2kHz y 1kHz con una tasa útil constante en todos los modos FULL-SEG ONE-SEG Esquema de codificación de canal Parámetros principales Figura 1-2: Segmento Full-seg y One Seg. Fuente[1] Todas las especificaciones de la codificación de canal deben estar de acuerdo con la norma ARIB STD-B31:2005, sección 3, y con la recomendación del Anexo 1 de la ITU BT Los parámetros principales del sistema de transmisión, del segmento OFDM, de la señal de transmisión, la tasa de datos de un único segmento y la tasa total de datos para los 13 segmentos se muestran en el Anexo 1-Tabla 1 al 5 [1]. Requisitos de utilización de frecuencia. La Tabla 1-1 y Anexo 1-Tabla 6 muestran los canales normados, en VHF y UHF respectivamente, y sus frecuencia asignadas para el sistemas brasileño de televisión digital. 1 One Seg permite la recepción en dispositivos móviles 2

25 Tabla 1-1: Canales VHF. Fuente [1] Canal Frecuencia inicial del canal MHz Frecuencia final del canal MHz Frecuencia de la portadora central de la señal MHz / / / / / / / Codificación de video, audio y multiplexación Codificación de Video Formato de entrada de video Para que el sistema de transmisión del sistema de televisión digital pueda realizar una correcta codificación de video es necesario que la señal entrante se componga de las siguientes señales: Señal de luminancia Señal de crominancia y saturación (señales de complemento de color) Ambas señales con un valor de cuantización de 8 bits o 10 bits, y cuyo sistema de barrido sea de izquierda a derecha y de arriba abajo en tasa constante. Los parámetros específicos tales como número de líneas, número de líneas activas, sistema de exploración, frecuencia de cuadro, frecuencia de campo, relación de aspecto, frecuencia de línea, frecuencias de muestreo, número de muestras por línea activa, características de filtros y señales de sincronismo de línea y campo deben estar en conformidad con la norma brasileña ABNT NBR [2] Sistema de codificación de video La herramienta de compresión de video del sistema de televisión digital terrestre brasileño debe estar de acuerdo con la ITU-T H.264.[2], MPEG-4. A diferencia de su estándar de televisión japonés ISDB-T que usa el estándar MPEG-2. 3

26 La codificación de video se realiza con la finalidad de comprimir el video original para de esta manera utilizar la menor de cantidad de bits para poder transmitirlos. Para este propósito el sistema de televisión digital brasileño utiliza dos tipos de codificación. La codificación intra frame tiene como principio básico la disminución de la redundancias espaciales, previo una separación de la imagen en bloques. Por otro lado está la codificación inter frame que se encarga de reducir las redundancias temporales, buscando las diferencias entre cuadros sucesivos de una imagen. Para garantizar la interoperabilidad entre los distintos dispositivos receptores, codificación de video se definen varios perfiles y niveles de codificación. Según la norma brasileña de televisión digital un perfil establece la complejidad de la codificación de video (perfil baseline, main y high). Cada perfil a su vez tiene niveles que establecen las tasas de bits y resolución como se muestra en el Anexo 1-Tabla 7. La codificación de video del estándar brasileño, también permite la conmutación continua tanto en el transmisor como en el receptor. Esta conmutación consiste en los cambios entre los formatos de video o de modificaciones en los parámetros de las secuencias de video. Finalmente la codificación de video permite, mediante un descriptor de formato activo, adaptarse a los diferentes formatos de monitores, identificando que áreas mostrar y colocando áreas negras en donde no existe información, es decir, no se cambia la relación de aspecto. Codificación de audio Formato de entrada de audio Previa la codificación la señal original debe cumplir con las condiciones generales y parámetros de la señal de entrada de audio es la que se muestra en la Tabla 1-2. Sistema de codificación de audio La compresión de audio y los procedimientos de transmisión deben ser obligatoriamente compatibles con la ISO/IEC [3] más conocido como MPEG-4 AAC. Se permiten los siguientes perfiles y niveles del estándar MPEG-4 AAC: LC (low complexity), perfil básico del estándar AAC; niveles L2 y L4; HE (high efficiency), perfil avanzado de alta eficiencia, combinando el perfil LC con el uso de la herramienta SBR (spectral band replication) para la versión 1 de este perfil, niveles L2 y L4; 4

27 HE combinado con la herramienta PS (parametric stereo) para la versión 2 de este perfil; nivel L2. Tabla 1-2: Condiciones generales para la señal de audio. Fuente [3] Característica Valor Frecuencia de muestreo 32kHz 44,1 khz 48 khz Señales multicanal, estereofónica Tasa de muestreo igual Cuantización 16 bits 20 bits Programas de audio max permitido según la ISO/IEC Programas multicanal según ITU BS y estar en modo 3/2 (audio 5.0 o 5.1) Formatos Interfaces PCM (WAVE, AIFF) estéreo, multicanal AES3 SDI HD-SDI HDMI Nivel de señal de audio Referencia 0 db Banda dinámica (90dB) +20 db, -70dB Audio medio -20dBFS (0dB) Las combinaciones de perfil y niveles para la codificación de audio así como los principales parámetros se muestran en la Tabla 1-3. Una vez codificada la información es necesario que ésta sea combinada con los datos para formar un único ES (elementary stream). Esta multiplexación está definido por el estándar MPEG-2. 5

28 Tabla 1-3: Parámetros de codificación de audio. Fuente [3] Parámetro Full Seg One Seg Mecanismos de Transporte Números de canales recomendados Perfiles y niveles permitidos LATM/LOAS (conforme ISO/IEC ) Mono (1.0), 2 canales (estéreo o 2.0), o multicanal (5.1) Low complexity AAC: nivel 2 para dos canales Low complexity AAC: nivel 4 para multicanal High Efficiency (HE): nivel 2 (HE-AAC para dos canales High Efficiency (HE): nivel 4 (HE-AAC para multicanal 2 canales por flujo de bits (estéreo o 2 canales monoaurales) High efficiency (HE): nivel 2 (HE-AAC Tasa máxima de bits permitidos Conforme ISO/IEC Multiplexación y servicios de información La multiplexación básicamente lo que hace es combinar los transport stream TS provenientes de la codificación de audio, video y datos de un programa, en un solo TS. Se pueden tener uno o más programas, que igualmente, pasan por el proceso de multiplexación. Los TS de los diferentes programas a su vez son remultiplexados nuevamente para obtener un broadcast transport stream BTS y de esta manera realizar la transmisión por capas jerárquicas, característica propia del sistemas brasileño de televisión digital. Un diagrama de bloques se observa en la Figura 1-3. Figura 1-3: Diagrama de bloques de Multiplexación y Remultiplexación. Fuente [4] 6

29 En ambos caso la multiplexación está definido por el estándar MPEG-2 mediante el uso de Tablas MPEG-PSI (Program Specific Information) según la Tabla 1-4; y por Tablas SI, según la Tabla 1-5, ambas, definidas en el estándar de televisión digital ABNT NBR [4]. Las Tablas SI indican las secuencias de los programas que son transmitidos e incluyen la información tales como la Guía Electrónica de Programación (EPG), las aplicaciones interactivas y otros servicios de información. Las Tablas SI están compuestas por un conjunto de tablas jerárquicamente asociadas que componen las Tablas MPEG-2/PSI mediante el cual los receptores pueden configurarse automáticamente para decodificar la información y presentar nuevamente el video, audio y datos originales. Nombre de la tabla Tabla 1-4: Tablas PSI. Fuente [4] Funciones Tabla de asociación de programas (PAT) Tabla de mapeo de programas (PMT) Tabla de acceso condicional (CAT) Para cada servicio en el multiplexador, la PAT debe indicar los valores de PID de los transport streams (TS). La PMT debe identificar e indicar la localización de las transmisiones que componen cada servicio, y la localización de la referencia de hora del programa (PCR) para cada servicio. Esta tabla hace que el receptor pueda localizar, decodificar y visualizar el contenido de los programas La CAT debe proporcionar informaciones sobre sistemas de acceso condicional utilizados en el multiplexador y debe realizar la asociación de las EMM Entitlement Management Message transmitidas. Se puede usar por ejemplo para dar acceso a programas pay per view Generación del TS Luego de la codificación de audio, video y datos, se obtiene flujos elementales o elementary stream ES. Es decir, tenemos un ES de audio, otro de video y otro de datos. Cada uno de esos ES mediante la técnica de paquetización, se almacenan en paquetes pequeños denominado PES, Packetized Elementary Stream. Los PES ingresan al primer nivel de multiplexación combinándolos y obteniendo un primer transport stream TS de 188 bytes de longitud, de los cuales 184 bytes son la carga útil y cuatro bytes son de cabecera que contiene, entre otros, el PID, que es el identificador de paquete de 13 bits de longitud. 7

30 Tabla 1-5: Tablas SI. Fuente [4] Nombre de la tabla Tabla de asociación de ramo (BAT) Tabla de información de red (NIT) Tabla de descripción de servicios (SDT) Tabla de información de eventos (EIT) Tabla de fecha y hora (TDT) Tabla de referencia de fecha y hora (TOT) Tabla de estado del evento (RST) Tabla de información de evento local (LIT) Tabla de relación de eventos (ERT) Funciones Debe proporcionar informaciones sobre los ramos existentes y los servicios incluidos en cada ramo Debe ser responsable por la información de la organización física de la agrupación de multiplexadores/transport streams (TS) existentes en una misma red y sus características, así como todos los datos relevantes sobre la sintonía de los servicios existentes Debe informar los servicios existentes en un transport stream (TS) Debe proporcionar informaciones en orden cronológico sobre los eventos existentes por servicio Se debe utilizar como referencia para informar fecha y hora del sistema Debe ser responsable por informar al receptor la hora, fecha y huso horario y la existencia del horario de verano. Esta Tabla debe obligatoriamente ser transmitida por el radiodifusor. Debe permitir actualización rápida y precisa del estado de uno o más eventos, como pausing o running. Es necesaria cuando ocurren alteraciones de hora de programación Debe informar las instrucciones relacionadas a eventos locales, tales como discriminación por hora, nombre y explicación sobre el evento en sí (tipo de escenario etc.) Debe indicar las relaciones entre programas o eventos locales, así como grupos y atributos de los programas y eventos locales Tabla de transmisión de índice (ITT) Tabla de anuncio de contenido parcial (PCAT) Tabla de relleno (ST) Tabla de información del radiodifusor (BIT) Tabla de información de grupo de la red (NBIT) Tabla de referencia de otras tablas (LDT) Debe describir las informaciones relacionadas a los índices de los programas, cuando los programas se deben transmitir obligatoriamente Debe anunciar obligatoriamente un contenido parcial incluso en la radiodifusión de datos Se debe utilizar para invalidar otras tablas Debe designar las unidades radiodifusoras y los parámetros del servicio de información (SI) para cada unidad radiodifusora existente Debe transmitir la información de grupo de red y la información de referencia para obtención de grupo de red Debe transmitir informaciones sobre referencia a otras tablas 8

31 Este primer TS contiene la Tablas PSI y Tablas SI da cada programa, además de los denominados carruseles de datos y de objetos. Debido a que, el sistema de televisión brasileño, tiene la capacidad de transmitir varios programas en un mismo TS es necesario someter a éste a un segundo nivel de multiplexación conocido como remultiplexación. Aquí, todos los TS que salen de la primera multiplexación, cuya longitud es de 188 bytes y pertenecen a un programa entran a otro multiplexor y repiten el proceso antes mencionado, generándose otra vez un nuevo y único TS, esta vez, de 204 bytes y que contiene las respectivas Tablas PSI y Tablas SI. A este único TS se conoce como BTS, Broadcast Transport Stream. El BTS, contiene los 188 bytes del TS original más 16 bytes de datos nulos[1] TRANSPORT STREAM TS 184 BYTES 4 BYTES BROADCAST TRANSPORT STREAM BTS 188 BYTES 16 BYTES Receptores Figura 1-4: Transpor Stream y Broadcast Transport Stream. Fuente [4] Los receptores de la televisión digital deben permitir la recepción de las transmisiones full-seg y one-seg tanto en modalidad fija, móvil y portátil. Al momento el país tiene requisitos mínimos que deben cumplir los televisores para que sean los adecuados para la recepción digital. Según el Reglamento Técnico Ecuatoriano RTE083 del Instituto Ecuatoriano de Normalización se permite la importación y fabricación de los televisores que cumplan con los requisitos establecidos en el Anexo 1-Tabla 8[5]: Seguridad. La ABNT NBR 15605, Televisión digital terrestre Tópicos de seguridad, se encarga de la seguridad del sistema de televisión digital. El organismo de normalización brasileño, ABNT divide en tres aspectos la seguridad[6]: Parte 1: Control de copias; Parte 2: Mecanismos de seguridad para aplicaciones, y Parte 3: Extensiones. 9

32 A las fecha de investigación de esta tesis está vigente y publicada la parte 1 la cual asegura que no se puedan copiar los contenidos transmitidos por medio de los interfaces de salida que disponga el receptor, tanto en full-seg. En one-seg no existen restricciones a la copia ya que los contenidos mostrados no son en alta definición. Básicamente esto se logra con la aplicación de reglas a los receptores para controlar sus interfaces digitales. Si un contenido transmitido posee descriptores de protección de copia, el receptor debe estar en la capacidad de identificar dicho descriptor para evitar que se produzca la copia. Si es que el contenido no posee ningún descriptor se considera como copia libre. Si el receptor dispone de salidas analógicas en SD no existe restricción de copia Si el receptor posee interfaz de salidas digitales o de componentes de video es necesario que se produzca una autentificación, caso contrario el contenido se mostrará solo en definición estándar o no se mostrará de esta manera se restringe la copia Accesibilidad El formato de televisión digital brasileño permite su utilización segura y autónoma de todos sus sistemas a personas con deficiencia auditiva, visual o intelectual. Para tales fines se pueden usar recursos de accesibilidad que se basan en la comunicación visual, tales como textos, información escrita; comunicación sonora: indicaciones de voz; y en la comunicación táctil usando texturas, símbolos con relieve, etc. El uso de la comunicación visual en el formato brasileño radica en dos partes: Closed- Caption y Ayudas sonoras que se encuentran normalizadas por la Asociación Brasileña de Normas Técnicas con la norma ABTN NBR Closed-caption, según la ABNT NBR , permite transcribir al portugués los diálogos, efectos sonoros, sonidos ambientales y otras informaciones extra escena como una ayuda para las personas con deficiencia auditiva[7], tanto en los dispositivos fullseg como en los one-seg. Es por tanto se recomienda realizar una adaptación de esta norma para nuestro país para incluir los lenguajes español y de los pueblos ancestrales. La implementación de ayudas sonoras es obligatorio en todos los receptores que sean considerados como accesibles[8]. En este caso se utiliza una voz que guía a través de los controles y menús de los dispositivos para las personas que tengan discapacidad visual. De igual manera para personas con discapacidad auditiva el formato permite que se incremente el volumen y las frecuencias centrales para comprender mejor los diálogos, inclusive se puede optar con la función de doblaje. 10

33 1.2. MARCO LEGAL Antecedentes a la TDT en el Ecuador El servicio de televisión surge en el Ecuador en el año de 1959, cuando Michael Roswenbaum y Linda Zambrano traen un transmisor de televisión desde Europa para realizar exhibiciones en Quito y en Guayaquil además de un circuito cerrado de televisión. Paralelamente la radio HCJB, recibe mediante una donación un transmisor usado, con el que efectúa transmisiones de televisión abierta en Quito. Esto impulsa la creación del primer marco legal para la radiodifusión de televisión en el Gobierno de Camilo Ponce Enríquez, y el otorgamiento de las primeras concesiones de televisión. En primer lugar, a Linda Zambrano en 1960 como TELECUATRO[9] y luego a HCJB[10]. Hoy dichos canales se conocen como RTS y Teleamazonas (Teleamazonas compro los equipos a HCJB[11]) respectivamente. Desde entonces, la televisión, saltó del blanco y negro al color y actualmente el país se encuentra en un proceso de transición hacía la televisión digital. Las estaciones de televisión están obligadas a transmitir simultáneamente las señales analógicas y digitales (simultcast) hasta que se produzca el apagón analógico que para todo el país será en el fin de año En la Tabla 1-6 se puede observar el cronograma para el apagón analógico[12]. FASES FASE 1 FASE 2 FASE 3 Tabla 1-6: Cronograma del Apagón Analógico. Fuente MINTEL LOCALIDADES Áreas de cobertura de las estaciones que al menos cubran una capital de provincia, cabecera cantonal o parroquia con población mayor a habitantes. Áreas de cobertura de las estaciones que al menos cubran una capital de provincia, cabecera cantonal o parroquia con población entre a Áreas de cobertura de las estaciones que al menos cubran una capital de provincia, cabecera cantonal o parroquia con población menor a APAGÓN ANALÓGICO Según las estadísticas publicadas en agosto de 2014 por el CONATEL existen un total de 520 frecuencias asignadas[13] repartidas según la Tabla 1-7. Existe un total de 105 estaciones matriz 2 de televisión entre privados, públicos y comunitarios los cuales ocupan frecuencias en UHF y VHF según el Plan Nacional de Frecuencias. 2 A la fecha de realización de este estudio. 11

34 Tabla 1-7: Asignación de Frecuencias para TV. Fuente MINTEL-CITDT Banda VHF Banda I 54 a 72 MHz Canales 2 al 4 76 a 88 MHz Canales 5 a 6 Banda III 174 a 216 MHz Canales 7 al 13 Banda UHF Banda IV 500 a 608 MHz Canales 19 al a 644 MHz Canales 38 al 42 Banda V 644 a 686 MHz Canales 43 al 49 Tabla 1-8: Número de estaciones por categorías. CATEGORIA Fuente MINTEL-CIDTDT CANTIDAD CANALES UHF 213 CANALES VHF 307 CANALES PRIVADOS 353 CANALES PÚBLICOS 167 CANALES COMUNITARIOS 0 ESTACIÓN MATRIZ 83 ESTACIÓN REPETIDORA 437 SANTO DOMINGO DE LOS PICHINCHA ORELLANA MORONA SANTIAGO LOS RIOS IMBABURA GALAPAGOS EL ORO CHIMBORAZO CAÑAR AZUAY Figura 1-5: Número de frecuencias por provincia. Fuente SENATEL 3 3 Noviembre

35 Al igual que otros países, en el Ecuador, también, se inició con el proceso hacía la digitalización de la televisión. Así, las instituciones públicas relacionadas con las telecomunicaciones, han llevado la siguiente cronología de hechos: En el SUPTEL (ahora SUPERTEL), conforma comisiones para analizar los estándares de televisión digital con el fin del que el CONARTEL decida el más adecuado para nuestro país[14]. El según la Resolución CONATEL-2010, el CONATEL, previo informe de la SUPERTEL adopción del estándar de televisión digital ISDB-T Internacional, con las innovaciones tecnológicas desarrolladas por Brasil[15]. En se delega al Ministerio de Telecomunicaciones y Sociedad de la Información, como el ministerio encargado del proceso de transición e implementación de la TDT[16]. El Ministerio de Telecomunicaciones y Sociedad de la Información, en , mediante acuerdo ministerial N 170 crea el Comité Interinstitucional Técnico para la Introducción de la TDT, cuyas siglas son CITDT, organismo técnico cuyas funciones, entre las más importantes, son las siguientes[17]: Coordinar el proceso efectivo y transparente de la implementación de la TDT Coordinar con las instituciones relacionadas del sector público y privado. Planificar el proceso de transición hasta el apagón analógico. Formular propuestas de aspectos técnicos, legales y regulatorios del proceso de transición. Capacitación relacionada Este organismo está conformado de la siguiente manera Ministro de Telecomunicaciones y de la Sociedad de la información Secretario Nacional de planificación y desarrollo SEMPLADES Secretario Nacional de Telecomunicaciones Superintendente de Telecomunicaciones (Acuerdo Ministerial N ) Las actividades del CITDT deberán estar enmarcadas en la utilización de las bandas de frecuencias establecidas en el Plan Nacional de Frecuencias y demás normativa del CONATEL. Mediante Resolución del CONATEL RTV CONATEL-2012, en se identifican las bandas para la implementación de la Televisión Digital Terrestre en el Ecuador[18] (Tabla 1-9) y además con la resolución RTV CONATEL-2012 se declara este proceso como de trascendencia nacional[19]. 13

36 Tabla 1-9: Bandas asignadas para la implementación de la TV Digital. Fuente CITDT BANDA (MHz) CANALES Al momento de la realización de este estudio se encuentran 28 frecuencias de televisión digital Marco legal de la TDT La televisión digital abierta usa como medio de transmisión el espectro radioeléctrico que al ser un recurso natural limitado es propiedad del Estado Ecuatoriano, por tanto, es éste quien ejerce la regulación, control, emite los reglamentos y leyes correspondientes al sector tanto del punto de vista de asignación de frecuencia y otros aspectos técnicos así como también desde el punto de vista del control de contenidos. El CONATEL menciona, en el Plan Maestro de Transición a la Televisión Digital Terrestre, que la implementación de la televisión digital terrestre, se enmarcará en las leyes y reglamentos vigentes y de ser necesario el CONATEL emitirá los actos administrativos o normativos que sean necesarios para alcanzar su implementación[20]. A la fecha de esta investigación se están realizando debates en la Asamblea Nacional sobre el marco legal de las telecomunicaciones, concretamente la Ley Orgánica de Telecomunicaciones que implicará modificaciones sustanciales en las políticas del sector y los organismos de regulación y control. Es necesario, tomar en consideración estos cambios para la toma de decisiones sobre la televisión digital en un futuro. Siendo así, los documentos legales que rigen el sector, en orden jerárquico son: la Constitución de la República del Ecuador vigente desde el 2008, la ley Orgánica de Comunicación, la Ley Especial de Telecomunicaciones, la Ley de Radiodifusión y Televisión y los demás Reglamentos para su ejecución. 4 Senatel a Febrero

37 CONSTITUCIÓN LEY ESPECIAL DE TELECOMUNICACIONES LEY DE RADIODIFUSIÓN Y TELEVISIÓN OTROS Constitución del Ecuador[21] Figura 1-6: Pirámide de documentos normativos. Fuente. Autores En el artículo 16 se garantiza el derecho de todas las personas en forma individual y colectiva a: una comunicación libre, intercultural, incluyente, diversa y participativa, en todos los ámbitos de la interacción social por cualquier medio y forma, en su propia lengua y con sus propios símbolos. el acceso universal a las tecnologías de la información y comunicación. a la creación de medios de comunicación social, y al acceso en igualdad de condiciones al uso de frecuencias del espectro radioeléctrico para la creación de radios y televisión públicas, privadas y comunitarias y las demás bandas libres para explotación de redes inalámbricas. el acceso y uso de todas las formas de comunicación visual, auditiva, sensorial y otras que permitan la inclusión de personas con discapacidad. El artículo 17, garantiza los métodos correctos de asignación de frecuencias de espectro radioeléctrico y bandas libres en igualdad de condiciones siempre y cuando su utilización sea para el interés colectivo, además de fortalecer y facilitar la creación de medios para aumentar el acceso de las personas a las tecnologías de la información. No se permitirá el oligopolio o monopolio directo ni indirecto de propiedad de los medios de comunicación. El artículo 18 se garantiza el derecho de todos a recibir, intercambiar, producir, y difundir información veraz, verificada, oportuna, contextualizada, plural sin censura previa y responsabilidad ulterior. El artículo 19 garantiza la prevalencia de contenidos educativos, informativos y culturales fomentando la producción nacional. Además, prohíbe la emisión de 15

38 publicidad que induzca a la violencia, la discriminación, el racismo, la toxicomanía, el sexismo, la intolerancia religiosa o política y toda aquella que atente contra los derechos. El artículo 261, numeral 10, otorga como competencia exclusiva del estado el manejo del espectro radioeléctrico y el régimen general de comunicaciones y telecomunicaciones. El artículo 313 y 314 consideran al espacio radioeléctrico y a las telecomunicaciones como sectores estratégicos, y como tales el Estado es el encargado de la provisión de los servicios públicos relacionados ejerciendo control y regulación. El artículo 408 da al espacio radioeléctrico como propiedad inalienable, imprescriptible e inembargable del Estado, teniendo éste el derecho a su explotación en estricto cumplimiento de los principios ambientales. Ley Orgánica de Comunicación[22] Promulgada en el Registro Oficial en tiene como objeto desarrollar, proteger y regular, en el ámbito administrativo el ejercicio de los derechos de la comunicación establecidos constitucionalmente. Consta de seis títulos: Título 1: Disposiciones preliminares y definiciones, Título 2: Principios y Derechos y Título 3: Sistema de Comunicación Social, Título 4: Regulación de contenidos, Título 5: Medios de comunicación social y Título 6: Del espectro radioeléctrico. Fundamentalmente esta ley regula los contenidos de los medios de comunicación (que a su vez se clasifican en públicos, privados y comunitarios), garantizando, por una lado, que los contenidos emitidos en los medios de comunicación sean adecuados para todas y todas las personas según los estipulado en el Capítulo I, Principios, del Título II. Se crea para tal fin el Consejo de Regulación y Desarrollo de la Información y la Superintendencia de la información y comunicación definiendo su ámbito de acción en esta ley. En los artículos 34, 35 de la Sección II, del Capítulo II, Título II, se garantiza el derecho igualitario al uso de frecuencias del espacio radioeléctrico y tecnologías de la información y comunicación y el artículo 36 fomenta la difusión de contenidos interculturales y plurinacionales en un 5% de la programación diaria de los medios. De igual manera, como parte de los derechos a la comunicación, esta ley en el artículo 37, promueve el desarrollo de herramientas para el acceso de personas discapacitadas como traducción con subtítulos, lenguaje de señas y sistemas braille En el Título IV se hace la regulación de los contenidos y se empieza por clasificarlos por contenidos informativos, de opinión, educativos, entretenimiento, deportivos y publicitarios además de establecer las audiencias y franjas horarias con sus respectivos contenidos permitidos y prohibidos. Se entiende por contenidos, según el artículo 3, 16

39 todo tipo de información u opinión que se produzca, reciba, difunda e intercambie a través de los medios de comunicación social. Esto quiere decir, que la información que se produzca y difunda, debe estar clasificada y orientada debidamente según los artículos correspondientes a este título de la ley. Además, se regula la difusión de publicidad la cual no podrá ser engañosa ni atentar contra lo establecido en la Sección V del Título V La Ley Orgánica de Comunicación en su Título VI contempla la administración del espectro radioeléctrico y los procedimientos para el concurso y adjudicación de concesiones de frecuencias. Se considera que se deberá realizar una distribución equitativa de frecuencias para garantizar la transición hacia la digitalización de los servicios de radiodifusión. Ley especial de telecomunicaciones[23] Publicada en el Registro Oficial 996 del 10 de agosto de 1992 y su última modificación en el 2011 tiene por objeto normar en el territorio nacional la instalación, operación, utilización y desarrollo de toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales, imágenes, sonidos e información de cualquier naturaleza por hilo, radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos (Articulo1) Consta de siete capítulos que entre los más importantes destacamos el capítulo 5 el cual habla de las infracciones y sanciones, además del capítulo 6, en donde se dan las funciones y atribuciones del Consejo Nacional de Telecomunicaciones, la Secretaria Nacional de Telecomunicaciones y la Superintendencia de Telecomunicaciones. La Ley Especial de Telecomunicaciones está creada para normar todo el sector de las telecomunicaciones, pero con un especial enfoque a la prestación de servicios de telecomunicaciones mediante el pago de tarifas por parte de los usuarios. La Ley es clara en especificar que todos estos servicios deber tener un costo. Además, se promulga un régimen de libre competencia para que el sector privado, nacional o extranjero, pueda explotar el espacio radioeléctrico. Ley de Radiodifusión y Televisión[24] Publicada en el Registro Oficial No. 785 del 18 de abril de 1975 y sus reformas, publicadas en los Registros Oficiales: No. 691 del 9 de mayo de 1995 y No. 699 del 7 de noviembre del Esta ley consta de siete títulos que van desde los términos y definiciones hasta los derechos de los trabajadores de los medios de radiodifusión y televisión pasando por los organismos de control, sanciones, las concesiones (inicio y finalización de las mismas) y la responsabilidad en la programación. Principalmente la Ley de Radiodifusión y Televisión crea el CONARTEL, Consejo Nacional de Radiodifusión y Televisión, que es un organismo de regulación mediante el cual el Estado otorga frecuencias y autoriza el servicio en el territorio nacional y 17

40 cuyas atribuciones están establecidas en esta ley; y además, menciona que las funciones de control lo ejercerá la Superintendencia de Telecomunicaciones (Artículo 2) Actualmente el CONARTEL ya no existe ya que se fusionó al CONATEL mediante Decreto Ejecutivo N 8 del 13 de agosto de 2009, adoptando este último todas las atribuciones que le otorga la Ley de Radiodifusión y Televisión. Se establecen, en esta Ley, los requisitos para obtener una concesión de las frecuencias para el correcto funcionamiento de una estación radiodifusora, así como las características técnicas de la instalación y potencia mínima de transmisión establecida de acuerdo a la cobertura que se proyecte. La Ley otorga la concesión de frecuencias por un lapso de 10 años con derecho a renovación con tarifas que determinará el Superintendente de Telecomunicaciones en base a criterios técnicos. En lo que se refiere a la calidad de la programación y prohibiciones, la Ley de Radiodifusión de Televisión es muy general, y en el campo de la televisión digital abierta, sería de estricto cumplimiento lo estipulado en los capítulos correspondientes además de aquellos correspondientes a la Ley Orgánica de Comunicación. Esta ley al momento de la realización de este estudio se encuentra en fase de reforma Otros reglamentos y normas: Para la aplicación de una Ley se han crean los reglamentos y normas técnicas relacionadas con la radiodifusión y televisión, que si bien no están indicadas específicamente para la televisión digital, son las que sirven para la actual televisión analógica, sin embargo, como se mencionó anteriormente de ser necesario el CONATEL emitirá los actos administrativos o normativos que sean necesarios. A continuación se enumeran los reglamentos y normas vigentes: Reglamento a la Ley Orgánica de Comunicación dado el 20 de enero de 2014.[25] Reglamento General a la Ley Especial de Telecomunicaciones reformada (DE RO 404: 4-sep-2001)[26] Reglamento General a la Ley de Radiodifusión y Televisión y su Reforma publicado en el Registro Oficial No. 864 de 17 de enero de (DE RO-S 864: 17-ene-1996)[27] Reglamento Relativo a la Propiedad de los Equipos y Control de la Inversión Extranjera en las Concesiones para los Servicios de Radiodifusión y Televisión, publicado en el Registro Oficial No.71 del 20 de noviembre de 1998.[28] Plan Nacional de Frecuencias, publicado en el Registro Oficial No. 192 del 26 de octubre del 2000.[29] 18

41 Norma Técnica para el Servicio de Televisión Analógica y Plan de Distribución de Canales, publicada en el Registro Oficial No 335 del 29 de mayo del 2001.[30] Norma Técnica Reglamentaria para Radiodifusión en Frecuencia Modulada Analógica, publicada en el Registro Oficial No. 74 del 10 de mayo de 1996.[31] Organismos de regulación y control de las telecomunicaciones y afines al modelo de negocio. Ministerio de telecomunicaciones y sociedad de la información Creado el 13 de agosto de 2009 (DE-8. RO 10: 24-ago-2009) y cuya misión según su página web es Ser el órgano rector del desarrollo de las tecnologías de la información y comunicación en el Ecuador, que incluyen las telecomunicaciones y el espectro radioeléctrico, que emite políticas, planes generales y realiza el seguimiento y evaluación de su implementación, coordinando acciones con los actores de los sectores estratégicos para garantizar el acceso igualitario a los servicios y promover su uso efectivo, eficiente y eficaz, que asegure el avance hacia la sociedad de la información para el buen vivir de la población ecuatoriana. De acuerdo con esto es el organismo que actualmente lleva el proceso de transición hacia la televisión digital mediante el Comité Interinstitucional Técnico de Introducción de la Televisión Digital Terrestre CITDT Superintendencia de telecomunicaciones El Articulo 34, de la Ley Especial de Telecomunicaciones dice Créase la Superintendencia de Telecomunicaciones, que tendrá su domicilio en la ciudad de Quito para el ejercicio de las funciones asignadas a ella en la presente Ley. La Superintendencia estará dirigida por un Superintendente nombrado por la Asamblea Nacional, de una terna enviada por el Presidente de la República. Según el Artículo 35 de la misma Ley son funciones de la Superintendencia de Telecomunicaciones: a) Cumplir y hacer cumplir las resoluciones del CONATEL; b) El control y monitoreo del espectro radioeléctrico; c) El control de los operadores que exploten servicios de telecomunicaciones; d) Supervisar el cumplimiento de los contratos de concesión para la explotación de los servicios de telecomunicaciones; 19

42 e) Supervisar el cumplimiento de las normas de homologación y regulación que apruebe el CONATEL; f) Controlar la correcta aplicación de los pliegos tarifarios aprobados por el CONATEL; g) Juzgar a las personas naturales y jurídicas que incurran en las infracciones señaladas en esta Ley y aplicar las sanciones en los casos que correspondan; y, h) Las demás que le asigne la Ley y el Reglamento. Consejo de Regulación y Desarrollo de la Información y Comunicación Se define en la Ley Orgánica de Comunicación en su Art El Consejo de Regulación y Desarrollo de la Información y Comunicación es un cuerpo colegiado con personalidad jurídica, autonomía funcional, administrativa y financiera, cuyo presidente ejercerá la representación legal, judicial y extrajudicial de esta entidad. El Artículo 48 de la misma Ley indica que dicho Consejo estará formado de la siguiente manera: 1. Un representante de la Función Ejecutiva, quien lo presidirá. 2. Un representante de los Consejos Nacionales de Igualdad. 3. Un representante del Consejo de Participación Ciudadana y Control Social. 4. Un representante de los Gobiernos Autónomos Descentralizados. 5. Un representante del Defensor del Pueblo. El Consejo de Regulación y Desarrollo de la Información y la Comunicación tendrá las siguientes atribuciones según el Artículo 49: 1. Establecer los mecanismos para el ejercicio de los derechos de los usuarios de los servicios de comunicación e información; 2. Regular el acceso universal a la comunicación y a la información; 3. Regular la clasificación de contenidos y franjas horarias; 4. Determinar mecanismos que permitan la variedad de programación, con orientación a programas educacionales y/o culturales; 20

43 5. Establecer mecanismos para difundir las formas de comunicación propias de los distintos grupos sociales, étnicos y culturales; 6. Elaborar y expedir los reglamentos necesarios para el cumplimiento de sus atribuciones y su funcionamiento; 7. Elaborar estudios respecto al comportamiento de la comunidad sobre el contenido de los medios de información y comunicación; 8. Elaborar el informe vinculante, en los casos previstos en esta Ley, para la adjudicación o autorización de concesiones de frecuencias del espectro radioeléctrico para el funcionamiento de estaciones de radio y televisión abierta, y para la autorización de funcionamiento de los sistemas de audio y video por suscripción; 9. Formular observaciones y recomendaciones a los informes que le presente trimestralmente la autoridad de telecomunicaciones en el proceso de aplicar la distribución equitativa de frecuencias establecida en el Art. 106 de esta Ley; 10. Elaborar el informe para que la autoridad de telecomunicaciones proceda a resolver sobre la terminación de una concesión de radio o televisión por la causal de incumplimiento de los objetivos establecidos en el proyecto comunicacional; 11. Crear las instancias administrativas y operativas que sean necesarias para el cumplimiento de sus funciones; y, 12. Las demás contempladas en la ley. Superintendencia de la información y comunicación La misma Ley Orgánica de Comunicación define en su Artículo 55.- La Superintendencia de la Información y Comunicación es el organismo técnico de vigilancia, auditoría, intervención y control, con capacidad sancionatoria, de administración desconcentrada, con personalidad jurídica, patrimonio propio y autonomía administrativa, presupuestaria y organizativa; que cuenta con amplias atribuciones para hacer cumplir la normativa de regulación de la Información y Comunicación. La o el Superintendente será nombrado por el Consejo de Participación Ciudadana y Control Social de una terna que enviará la Presidenta o Presidente de la República de conformidad con lo dispuesto en la Constitución. El Artículo 56 de la misma Ley afirma que son atribuciones de esta superintendencia: 1. Fiscalizar, supervisar y ordenar el cumplimiento de las disposiciones legales y reglamentarias sobre los derechos de la comunicación; 21

44 2. Atender, investigar y resolver las denuncias o reclamos formulados por las personas naturales o jurídicas, a través de sus representantes, en materia de derechos de la comunicación; 3. Requerir a los ciudadanos, instituciones y actores relacionados a la comunicación, información sobre sí mismos que fuere necesaria para el cumplimiento de sus atribuciones; 4. Aplicar las sanciones establecidas en el marco de esta Ley y de la regulación que emita la autoridad reguladora; y, 5. Las demás establecidas en la ley. Secretaria nacional de telecomunicaciones Creada mediante la Ley Especial de Telecomunicaciones en su Artículo 1 del Título II dice: Créase la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones, como ente encargado de la ejecución de la política de telecomunicaciones en el país, con domicilio en la ciudad de Quito. La Secretaría Nacional de Telecomunicaciones estará a cargo del Secretario Nacional de Telecomunicaciones que será nombrado por el Presidente de la República; tendrá dedicación exclusiva en sus funciones y será designado para un período de 4 años. El Artículo 2 dice que sus competencias son: a) Ejercer la representación legal de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones; b) Cumplir y hacer cumplir las resoluciones del CONATEL; c) Ejercer la gestión y administración del espectro radioeléctrico; d) Elaborar el Plan Nacional de Desarrollo de las Telecomunicaciones y someterlo a consideración y aprobación del CONATEL; e) Elaborar el Plan de Frecuencias y de uso del espectro radioeléctrico y ponerlo a consideración y aprobación del CONATEL; f) Elaborar las normas de homologación, regulación y control de equipos y servicios de telecomunicaciones, que serán conocidas y aprobadas por el CONATEL; 22

45 g) Conocer los pliegos tarifarios de los servicios de telecomunicaciones abiertos a la correspondencia pública propuestos por los operadores y presentar el correspondiente informe al CONATEL; h) Suscribir los contratos de concesión para la explotación de servicios de telecomunicaciones autorizados por el CONATEL; i) Suscribir los contratos de autorización y/o concesión para el uso del espectro radioeléctrico autorizados por el CONATEL; j) Otorgar la autorización necesaria para la interconexión de las redes; k) Presentar para aprobación del CONATEL, el plan de trabajo y la proforma presupuestaria de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones; l) Presentar para aprobación del CONATEL, el informe de Labores de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones, así como sus estados financieros auditados; m) Resolver los asuntos relativos a la administración general de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones; n) Promover la investigación científica y tecnológica en el campo de las telecomunicaciones; o) Delegar una o más atribuciones específicas a los funcionarios de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones; y, p) Las demás que le asignen esta Ley y su Reglamento. Consejo nacional de telecomunicaciones Creado junto con la Ley Especial de Telecomunicaciones que en su Artículo 1 del Título I, es el órgano de administración y regulación de las telecomunicaciones en el país, dentro de sus competencias se encuentra según el Artículo 2: a. Dictar las políticas del Estado con relación a las Telecomunicaciones; b. Aprobar el Plan Nacional de Desarrollo de las Telecomunicaciones; c. Aprobar el Plan de Frecuencias y de uso del espectro radioeléctrico; d. Aprobar las normas de homologación, regulación y control de equipos y servicios de telecomunicaciones; 23

46 e. Aprobar los pliegos tarifarios de los servicios de telecomunicaciones abiertos a la correspondencia pública, así como los cargos de interconexión que deban pagar obligatoriamente los concesionarios de servicios portadores, incluyendo los alquileres de circuitos; f. Establecer términos, condiciones y plazos para otorgar las concesiones y autorizaciones del uso de frecuencias así como la autorización de la explotación de los servicios finales y portadores de telecomunicaciones; g. Designar al Secretario del CONATEL; h. Autorizar a la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones la suscripción de contratos de concesión para la explotación de servicios de telecomunicaciones; i. Autorizar a la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones la suscripción de contratos de concesión para el uso del espectro radioeléctrico; j. Expedir los reglamentos necesarios para la interconexión de las redes; k. Aprobar el plan de trabajo de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones; l. Aprobar los presupuestos de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones y de la Superintendencia de Telecomunicaciones; m. Conocer y aprobar el informe de labores de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones así como de sus estados financieros auditados; n. Promover la investigación científica y tecnológica en el área de las telecomunicaciones; o. Aprobar los porcentajes provenientes de la aplicación de las tarifas por el uso de frecuencias radioeléctricas que se destinarán a los presupuestos del CONATEL, de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones y de la Superintendencia de Telecomunicaciones; p. Expedir los reglamentos operativos necesarios para el cumplimiento de sus funciones; q. Declarar de utilidad pública con fines de expropiación, los bienes indispensables para el normal funcionamiento del sector de las telecomunicaciones; r. En general, realizar todo acto que sea necesario para el mejor cumplimiento de sus funciones y de los fines de esta Ley y su Reglamentación; y, s. Las demás previstas en esta ley y sus reglamentos. 24

47 Servicio Ecuatoriano de Normalización El Servicio Ecuatoriano de Normalización, anteriormente conocido como Instituto Ecuatoriano de Normalización es Organismo técnico nacional, eje principal del Sistema Ecuatoriano de la Calidad en el país, competente en Normalización, Reglamentación Técnica y Metrología, que contribuye a garantizar el cumplimiento de los derechos ciudadanos relacionados con la seguridad; la protección de la vida y la salud humana, animal y vegetal; la preservación del medio ambiente; la protección del consumidor y la promoción de la cultura de la calidad y el mejoramiento de la productividad y competitividad en la sociedad ecuatoriana [32]. Esto quiero decir que controla la calidad de los productos nacionales e importados. Ya que la tecnología en equipos tanto para receptores como para transmisores no se construye actualmente en el país es necesario que se importen quedando esto bajo la regulación del INEN como es el caso actual de los televisores. Además se puede dar el caso del ensamblaje de decodificadores o construcción de los mismos que podrían necesitar una certificación de su calidad que también es potestad de INEN Modelos de negocio de la TDT dentro del marco técnico y legal ecuatoriano Optimización del espectro radioeléctrico La televisión digital terrestre tiene como una de sus ventajas principales la capacidad de utilizar el espectro radioeléctrico de manera eficiente, es así como el mismo canal de 6 MHz utilizado actualmente para la televisión analógica de definición estándar puede ser usado por cuatro digitales de definición estándar o un de alta definición, o combinaciones que dependen del emisor inclusive con transmisión a dispositivos móviles. Para esto, el Estado ha dispuesto el Plan Maestro de Transición a la Televisión Digital Terrestre fijando las condiciones técnicas y regulatorias para el proceso que simulcast en donde conviven las señales analógicas y digitales. Todos los operadores actuales tienen derecho, previo autorización, por parte del CONATEL, de obtener una concesión temporal de frecuencias para la transmisión de señales digitales utilizando cualquier configuración que permite el estándar. Sin embargo, cuando se termine el periodo de simulcast la señal digital por lo menos deberá tener una señal en alta definición y una para dispositivos móviles. Esto implica, que muchas de las frecuencias ahora utilizadas quedarán libres para el ingreso de nuevos canales de televisión, tanto privados, comunitarios o públicos, y las concesiones se tendrán que negociar con el estado utilizando el mismo marco regulatorio establecido en la Ley de Radiodifusión y Televisión. Además el Plan Maestro, permite la compartición de canal que no es más que el utilizar bandas disponibles y la infraestructura de un concesionario para darle a otro por razones técnicas justificadas como por ejemplo la escasez del espacio radioeléctrico. Hay que 25

48 sumarle a esto el hecho que se podrán usar los canales adyacentes cuando no exista disponibilidad de canales principales según la zona geográfica. El Estado Ecuatoriano, por ende, tendrá la oportunidad de ingreso de nuevos concesionarios con plena capacidad de negociación, además por otro lado, se presentan otros ingresos derivados como son la homologación de equipos, autorizaciones de frecuencias auxiliares, y la generación de ingresos por impuestos derivados con esta actividad económica. Ensamblaje e importación de Emisores y Receptores (Televisores y Descodificadores con sintonizador de ISDB-Tb) El proceso de transición y la implementación de la televisión digital terrestre supone el cambio de tecnología de parte de los emisores de la programación (canales de televisión) y de los televidentes. La digitalización implica la aparición de la alta definición lo que abre la puerta a equipos que puedan manejar grandes volúmenes de datos y sean capaces de codificar la información para poder ser transmitida. De la misma manera, los televidentes tendrán que cambiar su televisor analógico por uno que tenga el sintonizador ISDB-Tb, o a su vez comprar un decodificador que permita utilizar el televisor analógico. Durante el proceso de transición, el Estado Ecuatoriano ha emitido reglamentación sobre las características mínimas que deben tener los televisores que se importan o se fabrican en el país. Según las estadísticas del INEC en el Ecuador en el 2012, el 86,2 % de los hogares disponen de un televisor[33] y recién desde diciembre de 2013 se controla que los televisores importados dispongan del sintonizador digital[34]. Es un negocio que sólo en el 2013 realizó importaciones por 220 millones de dólares[35] y desde enero hasta septiembre de 2014 alcanza ya los 214 millones de dólares[35] lo que demuestra un incremento en la demanda de parte de los usuarios. La fabricación de televisores a nivel nacional está limitada al ensamblaje de los mismos luego de una importación de las partes denominada CKD. Por tanto existe oportunidades de negocio para el ensamblaje de televisores y decodificadores así como también la comercialización de los mismos pasando por antenas, amplificadores de antenas y demás que servirán para una correcta recepción de la televisión digital. Además como el formato brasileño de televisión digital terrestre permite la transmisión en dispositivos móviles lo que abre la posibilidad de la comercialización de equipos en un mercado que a noviembre de 2014 presenta abonados[36]. Siendo unos de los mercados con mayor número de abonados dentro de las telecomunicaciones. Si bien la importación de celulares presenta ciertas restricciones siempre es atractivo para el usuario el poder ver televisión y más desde un dispositivo móvil. 26

49 Desarrollo de aplicativos interactivos El formato de televisión digital, a más de las ventajas de mejor calidad de imagen y sonido y la capacidad de desplegar imágenes en alta definición, permite la interactividad, que en este caso es el intercambio de información de manera bilateral o unilateral entre el televidente y la estación emisora. Todo esto se logra mediante la utilización de aplicativos programados para que se ejecuten en la Plataforma Ginga. Nace entonces una demanda de esta nueva herramienta que hasta ahora no se ha visto en la televisión analógica. Ginga al ser de código abierto permite a todos los programadores trabajar sobre él sin la necesidad del pago de regalías o licencias lo que hace que sea una barrera menos de entrada para la implementación de este modelo de negocio cuyos clientes principales serían: Las estaciones televisivas quienes pueden utilizar Ginga para generar datos informativos interactivos hacia los televidentes, además, de poder recopilar información principalmente para noticieros y programas concursos. Los productores nacionales e independientes de contenidos que incorporan información trascendente. Las empresas de productos y servicios que requieran realizar publicidad interactiva, telemercadeo entre otros. Aquellas instituciones públicas que pueden hacer uso de los servicios para desarrollar aplicativos que permitas recopilar información de servicios, emitir aletas y boletines informativos según se requiera. Esta herramienta se convierte, por tanto, en indispensable en todo momento ya que llega al televidente para captar su atención e interactuar con la información que se envía. Esto lo hace útil en todo momento para los clientes potenciales. Si bien el código de programación, no es exclusivo de ninguna empresa, pero si lo es la creatividad y la innovación para utilizar la herramienta. Por esa razón, el modelo de negocio, conserva a los clientes mediante la creación de aplicaciones que se adapten a la realidad nacional, que sean prácticas, rápidas, y orientadas a los televidentes de las distintas franjas horarias apegas al marco legal vigente. Finalmente, los aplicativos interactivos, contribuirán a mejorar los derechos de igualdad e interculturalidad, haciendo de la televisión un medio más accesible las personas con discapacidad para de esta manera ayudar a los medios a cumplir con lo establecido en la Ley Orgánica de Comunicación. Desarrollo de contenidos multimedia Conjugando la implementación de la Televisión digital terrestre, que trae consigo un incremento de nuevos canales de televisión y por otro lado la Ley Orgánica de Comunicación que en su artículo 102 fomenta la producción nacional y la producción 27

50 nacional independiente[22], se visualiza un mercado floreciente para producción nacional y publicidad nacional. Actualmente existen 24 empresas registradas con actividad económica: actividades de producción de películas cinematográficas, vídeos y programas de televisión y otras 24 empresas cuya actividad es: actividades de arte entrenamiento y creatividad. [37] las cuales en su mayoría se encuentran en la provincia del Guayas. Por tanto, existen oportunidades de negocio, mediante la implementación de compañías en otras regiones del país para aquellos canales regionales y nuevos canales, con contenidos diversos, de calidad y multiculturales que diversifiquen la televisión ecuatoriana que siempre ha sido considerada como pobre en producción nacional e identidad propia. Otros negocios derivados: Como otros negocios que se deriven de la implementación de la televisión digital serán: Nuevas oportunidades de trabajo para profesionales en el área de la comunicación social Oportunidades de trabajo para profesionales que realicen estudios de ingeniería para estudios técnicos de obtención de concesiones e instalación de infraestructura. Comercialización de equipos de producción, y edición de video y audio que cumpla con las características del estándar de televisión digital. 28

51 CAPITULO 2 2. GINGA En este capítulo se especifica el modelo de referencia que permite la difusión de datos que integra el sistema de televisión digital, además de las monomedias soportadas por el sistema de difusión de datos y codificación del caption y caracteres superpuestos. Adicionalmente se muestran los protocolos e interfaces para el funcionamiento del canal de retorno. El modelo de referencia constituye la arquitectura básica del middleware en donde se alojarán y ejecutarán las aplicaciones GINGA cuyo lenguaje de programación le dividen en dos tipos: GINGA- NCL (Nested Context Language) y GINGA-J (Java) Se presenta una breve introducción a los requisitos para la parte procedural del middleware para el sistema, el uso de las monomedias y planos gráficos del middleware para sistemas de televisión digital terrestre. Finalmente se describe los protocolos, interfaces físicas e interfaces de software para tecnologías de comunicaciones tales como ADSL, Wi-FI, WiMAX, CDMA, GSM entre otras, específicas a ser creadas para el canal de interactividad del sistema de televisión digital terrestre MIDDLEWARE GINGA Arquitectura básica del sistema Modelo de Referencia Es necesario especificar algunas características de los receptores ya que es aquí en donde se ubicara el respectivo Middleware, para que sean capaces de recibir y presentar los servicios de difusión de datos. El sistema en el que se implementa el servicio de difusión de datos se puede ver en la Figura 2-1. donde se muestra, desde el sistema de producción hasta su visualización.[38] 29

52 Especificación de interfaces. Figura 2-1: Estructura del Sistema. Fuente [38] Este sistema de difusión de datos tiene las siguientes interfaces o conexiones físicas entre distintos niveles. 1. Codificación monomedia: sistema de codificación para textos, imágenes etc., es utilizado para la codificación multimedia, MPEG-1 video, MPEG-2 video, MPEG-4 video, H.264 MPEG-4 AVC 2. Codificación de subtítulos y caracteres superpuestos: sistema de codificación de subtítulos y caracteres superpuestos sobre las imágenes. 3. Codificación multimedia: sistema de codificación basado en XML, 4. Formato de transmisión de contenido: para transmisión del carrusel de datos DC 5 y carrusel de objetos 6. [39] 5. Formato de transmisión de subtítulos y caracteres superpuestos: formato de transmisión PES independiente. 6. Codificación de aplicaciones: sistema de codificación basado en Java, adoptado como sistema de codificación de aplicaciones y sus características. 5 Carrusel de objetos: son construidos como base el modelo del carrusel de datos, agregándole un concepto de archivos, directorios y flujos 6 Carrusel de datos: destinado a implementar la transmisión general sincronizada o asíncrona sin la necesidad de datos streaming, y se basa en DSM-CC (Digital Storage Media Command and Control) que permite a la unidad receptora obtener datos de tipo MPEG-1 y 2 en cualquier momento durante un periodo de transmisión. 30

53 Arquitectura del Middleware. La arquitectura para la SBTVD es básicamente compuesta por: la máquina de ejecución (execution engine), y la máquina de presentación (Presentation engine) como se muestra en la Figura 2-2. Estos dos, son dependientes gracias a los puentes apropiados entre estos. Es necesario indicar la existencia de aplicaciones y software de contenidos nativos en la arquitectura.[38] Figura 2-2: Estructura del ambiente de aplicaciones. Fuente [38] Realizando una descripción del ambiente de aplicaciones esta debe estar compuesto por los siguientes elementos arquitectónicos. Máquina de presentación y máquina de ejecución. Los cuales se precisan en el numeral 2.2 Puente: mecanismo para aplicaciones que permite el mapeo bidireccional entre las API Java y métodos de lenguaje de programación como DON, ECMAScript y LUAScript. Monitor del ciclo de vida de la aplicación: es un recurso del Sistema operativo para controlar, gestionar el estado del software. Aplicaciones: pueden ser escritas para la máquina de presentación y para la máquina de ejecución o simplemente para ambas. Otras medias: incluyen Streams de multimedia o monomedia como imágenes estáticas y texto. Software nativo: incluye software legado o software escritos usando API adicionales con funcionalidades. 31

54 Protocolos. Pila de protocolos. Dentro de la pila de protocolos en el sistema de difusión digital, video, audio y todos los servicios de datos se deben multiplexar en TS 7 especificado por el sistema MPEG2 que se transmite sobre una onda de radio, Figura 2-3. Mientras si se posee de un canal de interactividad debe ser puesto a disposición por una red independiente de esta pila de protocolos. [38] Figura 2-3: Pila de protocolos del sistema. Fuente [38] Modos de transmisión de datos. Se lo realiza a través del sistema de difusión de datos y pueden ser: Sistema de transmisión de datos utilizando flujo de paquetes PES 8 : destinados a servicios de tiempo real, en donde la información necesita el control de tiempo, como el video, audio, subtítulos y datos sincronizados con otras informaciones como el video principal. Este sistema se debe especificar como data stream o flujos de datos. Sistema de transmisión de datos utilizando la capa section: destinado a servicios que requieren ser almacenados en el receptor y en donde la transmisión realiza varias repeticiones hasta que se complete su download al receptor. Este sistema se especifica como data carrusel (DC) o carrusel de datos. 7 TS: Transport Stream es un protocolo de comunicación para audio, vídeo y datos especificado en los estándares de MPEG-2 8 PES: Packetized Elementary Stream, son flujos binarios de vídeo y audio de cada programa, se comprimen independientemente formando cada uno de ellos una corriente elemental. 32

55 Receptor. Modelo de referencia del receptor. Los receptores deben permitir funciones básicas y ofrecer servicios multimedia, deben ser capaces de visualizar programas de TV tradicionales y poder recibir, presentar y almacenar información multimedia. Funciones de recibimiento y almacenamiento. Almacenamientos de datos.- consiste en la recepción y almacenamiento de datos recibidos por el sistema de difusión de datos. Los receptores sin soporte de almacenamiento deben ignorar las aplicaciones marcadas con este código de control. Almacenamiento de video y datos.- Consiste en la posibilidad de almacenar video y datos por el receptor. El almacenamiento de video pueden ser en dispositivos secundarios como discos duros. Adicionalmente el almacenamiento de datos se puede realizar en memoria flash. El almacenamiento de video puede ser opcional en los receptores. Funciones de presentación. Las funciones de presentación deben garantizar que los servicios multimedia se reproduzcan en todos los receptores como es la intención del productor de contenido. La función de presentación debe designarse basándose en la representación lógica de la pantalla de la televisión, la cual está compuesta por las siguientes capas: la de video, imagen estática, de selección video/imagen, de texto y gráficos, y capa de subtítulos. Como se muestra en la Figura 2-4. Figura 2-4: Estructura de capas para la presentación de servicios. Fuente [38] 33

56 Decodificación y exhibición La estructura del modelo de decodificación en el receptor de la figura 2-5 muestra cómo se procesan los datos. Figura 2-5: Modelo de codificación en el receptor mostrado con el flujo de procesamiento de la señal. Fuente [38] El proceso de decodificación en el receptor se divide en las siguientes etapas: Proceso de decodificación de los datos transmitidos: monomedias se transmiten como flujos de datos o por los carruseles de objetos o de datos. Estos se decodifican y separan, para ser separados y procesados como datos monomedia codificados individualmente. Proceso de decodificación monomedia: los datos monomedia recibidos son decodificados por los decodificadores apropiados. Proceso de ejecución y presentación: las monomedias se deben presentar en las capas de video, imágenes, texto, gráficos y subtítulos. Plug-in Es una funcionalidad que se puede agregar a una plataforma genérica, con el objeto de mejorar capacidades de ejecución de aplicaciones y decodificación de formatos monomedias y multimedia, los cuales no deben ser obligatorios en los terminales de acceso.[38] 34

57 Especificaciones de profiles El Middleware tiene los perfiles de las funcionalidades según la categoría de la información como se indica en el Anexo 2-Tabla 1 y 2 para full-seg y one seg respectivamente. Las plataformas que no soporten algún dato monomedia solicitado por la aplicación, no pueden causar inestabilidad de las señales que están siendo transmitidas en el video principal de emisión. Si existiese una aplicación que utilice el canal de interactividad, los receptores deberán ser capaces de realizar las tareas asignadas por este aplicativo, caso contrario, el receptor debería no disponer la funcionalidad del canal de interactividad y descarta la aplicación. Las especificaciones de los protocolos necesarios para el canal de interactividad se indican en la Tabla 2-1. [38] Tabla 2-1: Especificación de los protocolos de canal de interactividad. Fuente [38] Área TCP/IP UDP/IP HTTP DNS Funcionalidades específicas Transmission control Protocol (TCP) Internet Protocol (IP) IPv4 Internet Protocol (IP) User Datagrama protocol (UDP) HTTP 1.1 HTTPS DNS DSM_CC/http híbrido Cuando esté presente, una aplicación Ginga debe exhibir, simultáneamente, los objetos recibidos vía DSM-CC y por el canal de interactividad Requisitos para la difusión de datos y servicios disponibles Se considera datos y servicios disponibles aquellas funcionalidades tales como subtítulos, aplicaciones interactivas, informaciones adicionales, etc. Estos servicios multimedia se pueden considerar como la presentación de múltiples monomedias integradas de forma interactiva gracias a características digitales. Requisitos para la difusión de datos en el sistema de difusión digital. Una función avanzada de difusión de datos debe cumplir los requisitos se muestran en las Tablas 2-2 a la

58 Tabla 2-2: Visión General del Sistema. Fuente[38] Servicio Parámetros Contenido del servicio Accesibilidad Interoperabilidad Extensibilidad habilidad de controlar la capacidad del sistema Sincronismo de presentación Funciones * La presentación de subtítulos y caracteres superpuestos sobre el video HDTV y SDTV debe ser permitida * La visualización de servicios HDTV, SDTV y audio, o informaciones multimedia independiente deben ser permitidas * Posibilidad de servicios no limitadas al servicio de difusión, sino también combinadas con otros servicios, como comunicaciones, de entrega etc. Deben ser consideradas * Servicios interactivos utilizando servicios públicos de comunicación, como teléfono, redes etc. Deben ser consideradas. * Servicios con diversos tipos de espectadores, como personas de edad y con deficiencias físicas se deben considerar. * EPG, funciones automáticas para indexación y grabación etc. deben ponerse a disposición para facilitar la selección de los programas. * El tiempo máximo para que la selección de programas sea confortable y no cause interrupciones al operador, debe ser considerado. * La extensión de los estilos de servicios, la especificación de codificación y el acceso condicional al sistema y a los receptores se deben considerar * La posibilidad de nuevos servicios en el futuro deben ser considerados. * Recibir, incluso en los receptores más sencillos, servicios similares a los puestos a disposición por el servicio de difusión ya sea HDTV o STDV * Las medias disponibles en el servicio de difusión, sea vía satélite, terrestre o cable, deben ser lo más semejantes posible. * El receptor común debe ser capaz de utilizar los distintos tipos de media especificados. * Un sistema de control flexible que utilice la capacidad efectiva de transmisión al controlar la transmisión de HDTV, SDTV y audio en el sistema de difusión digital debe ser considerado. * La función de control para la protección apropiada a los derechos de autor se debe considerar. * La función de control automático de la recepción como difusión de emergencia se debe considerar. * En los servicios HDTV, SDTV y audio, los errores de sincronismo en la presentación de subtítulos, caracteres superpuestos, e informaciones multimedia deben presentarse de forma que los espectadores no sientan inconvenientes o perciban problemas en el sistema. 36

59 Presentación (display) Características de la transmisión Tabla 2-3: Difusión-Presentación y características de transmisión. Fuente [38] * La presentación debe ser capaz de reproducir programas con buena imagen y sonido en los servicios HDTV, SDTV y audio. * La imagen, sonido y datos no deben sufrir por problemas en transmisión, atenuación por rayos etc. * En desconexión temporal, se debe considerar soluciones para no presentar informaciones incorrectas por ejemplo: mantener el último cuadro. * En problemas de transmisión se debe considerar un tiempo corto para reestablecer la señal. Tabla 2-4: Especificación Técnica. Fuente [38] Especificación técnica general Codificación de datos Especificación de la multiplexación de los datos Sistema de acceso condicional a datos Subtítulos y superposición de caracteres Servicio de codificación multimedia * Considerar formatos de codificación de datos preexistentes. * Se deben considerar extensiones futuras. * Posibilidad de actualizaciones * Debe considerarse flexible para los diversos servicios * Debe permitirse para diversos proveedores de contenidos. * Considerar Característica para la transmisión y la eficiencia. * Debe permitir una operación flexible de servicios de contenido. * Servicios de seguridad y protección adecuados. * Operaciones independientes y seguras con diversos proveedores de servicio. * La producción de programas debe ser permitida e intenciones del productor del programa. * La estandarización del servicio de multimedia debe mantener compatible con el sistema existente de difusión. * Los estándares internacionales deben considerarse siempre que sea posible. * La producción de programas debe ser permitida e intenciones del productor del programa. * La presentación de información multimedia como HDTV, SDTV, audio o informaciones multimedia independientes deben ser consideradas. * El desarrollo de diversos servicios como los basados en el almacenamiento e interactividad se debe considerar. * Se debe considerar la estandarización y estándares internacionales. Servicios de datos para la difusión de datos. Cuando se reciben datos se servicios avanzados, es necesario que se almacenen en la memoria del receptor y presentarlos de forma interactiva de acuerdo con la operación del espectador. Mientras para el uso de función de almacenamiento de video y audio se deben observar las funciones de grabación automática, programada, índice del material etc.[38] 37

60 Tabla 2-5: Receptor (set-top-box). Fuente [38] Operatividad * El método de operaciones de las funciones básicas debe ser único y fácil aprendizaje. * Configuraciones que permitan que operaciones avanzadas solamente sean activadas mediante solicitaciones de los usuarios o de los proveedores de contenido. * La selección de servicio debe considerarse de forma que siga un procedimiento único * Configuraciones de modo de operación para personas de edad y portadoras de deficiencias deben ser consideradas. Interoperabilidad Realización Extensibilidad * Debe posibilitarse la creación de adaptadores para recibir nuevos servicios conectándose con el receptor existente. * Se debe tener en cuenta la interoperabilidad con media de otros sistemas de difusión, como difusión por satélite, terrestre y CATV * Los consumidores deben tener acceso a un receptor barato, que contengan funciones y características apropiadas al servicio de contenido que se debe implementar. * Soportar la realización de varios perfiles de receptores. * Tiene extensiones correspondientes a nuevos servicios en el futuro. * Cuenta con la posibilidad de interconexión de múltiples dispositivos con el receptor. En el Anexo 2-Tabla 3 se presentan ejemplos de servicios avanzados con sus respectivos requisitos Monomedias Codificación de video. La codificación de video se realiza mediante formatos como MPEG-1 Video, MPEG-2 video, MPEG-4 video y H.264IMPEG-4 AVC, Codificación de imágenes estáticas y gráficos. La codificación de imágenes estáticas mediante I-frames, MPEG-2 I-frames, MPEG-4 I-VOP, H.264IMPEG-4 AVC I-picture, JPEG, PNG, MNG, GIF. 38

61 Codificación de audio La codificación de audio se lo realiza con MPEG-2 audio, PCM (AIFF), MPEG-4 audio, Codificación de audio sintetizado, Formato monomedia para clips de audio, Audio AC3. Codificación de caracteres La codificación de caracteres utiliza códigos de 8 bits con las adaptaciones referentes a la inclusión de los caracteres latinos y con modificaciones como: Inclusión del código de caracteres latin extension Alteración del estado inicial de la página para alphanumeric Clasificación del conjunto de códigos y bytes finales. Inclusión del conjunto gráfico de caracteres latinos y caracteres especiales. Conjunto universal de códigos de caracteres con una fuente residente estándar utilizada en los receptores full-seg definidas es Tiresias y para los receptores one-seg, con una fuente es Verdana INTRODUCCIÓN AL SOFTWARE GINGA Arquitectura Ginga, Módulos Principales Las aplicaciones Ginga se pueden dividir en un conjunto de aplicaciones declarativas 9 y un conjunto de aplicaciones procedurales 10. Un tercer conjunto es aquella en donde el contenido es declarativo como procedural y se conoce como aplicación híbrida. Las aplicaciones declarativas frecuentemente utilizan Scripts, cuyo contenido es de modalidad procedural. Una aplicación declarativa puede hacer referencia a un código Java TV Xlet 11 incorporado. Las aplicaciones procedural pueden hacer referencia a una aplicación declarativa, o se puede construir e iniciar la presentación con contenido 9 Ambiente de aplicación declarativa: procesamiento que se basan en el desarrollo de programas especificando o declarando un conjunto de condiciones, proposiciones, afirmaciones, restricciones, ecuaciones o transformaciones que describen el problema y detallan su solución. 10 Ambiente de aplicaciones procedural o procedimentales: soporta un procesamiento que se trata de un estilo de programación basado en estructurar el código de un programa en componentes, que reciben el nombre de procedimientos, subrutinas o funciones. 11 Java TV Xlet: aplicaciones tipo DVB-J y definen una plataforma común para las aplicaciones interactivas de TVD 39

62 declarativo. Las facilidades de los ambientes de aplicación declarativos y procedural se utilizan en el desarrollo de aplicaciones GINGA. Ginga-NCL es un subsistema lógico del sistema Ginga responsable del procesamiento de documentos NCL. Un componente importante de Ginga-NCL es la máquina de interpretación del contenido declarativo (formateador NCL 12 ). Otro módulo importante es el exhibidor XHTML, que incluye interpretadores CSS y ECMAScript, y la máquina de presentación Lua, que es responsable por la interpretación de los Scrips Lua. Ginga-J es un subsistema lógico del Sistema Ginga responsable por el procesamiento de contenidos activos. Su componente clave del ambiente de aplicación procedural es la máquina de ejecución del contenido procedural, compuesta por una máquina virtual Java. El núcleo común Ginga esta compuestos por los procedimiento y decodificadores de contenido comunes capaces de generar el flujo de transporte (transport streams) MPEG-2 a través del canal de interactividad. La Arquitectura Ginga (Figura 2-6), fue proyecta para ser aplicada en sistemas de transmisión y recepción terrestres de radiodifusión. La misma arquitectura puede ser aplicada en sistemas que utilizan otros mecanismos de transporte de datos como en TV satelital o por cable. Figura 2-6: Arquitectura Ginga. Fuente [40] 12 Formateador NCL: software responsable por recibir la especificación de un documento NCL y controlar su presentación y garantizar las especificaciones del autor. 40

63 Interacción con el ambiente nativo Se considera aplicaciones nativas aquellas que el fabricante de televisores o STB instala en el equipo. Ginga es independiente de estas aplicaciones nativas que utilizan el plano gráfico. Las aplicaciones nativas pueden ser prioritarias sobre Ginga como por ejemplo los mensajes de emergencia o el close caption el cual puede estar activa por largos periodos en conjunto con Ginga.[40] Interoperabilidad con ambientes declarativos definidos en otros sistemas DTV NCL como lenguaje de cola Todas las máquinas de presentación de los tres sistemas principales de TV digital utilizan un lenguaje basado en XHTML. XHTML es un lenguaje declarativo basado en media, su estructura es definida por las relaciones entre objetos XHTML incorporados en el contenido de la media del documento. Es un lenguaje de marcación para delinear estructura, apariencia y más aspectos de los documentos. NCL define una separación bien delimitada entre el contenido y la estructura de un documento o aplicativo, brindando un control no intrusivo entre el contenido y su presentación y disposición. NCL presenta un mayor alcance del lenguaje declarativo que el ofrecido por la XHTML. La sincronización espacio-temporal, la adaptabilidad y el soporte a múltiples dispositivos de exhibición es el más relevante de ese lenguaje declarativo. La interacción del usuario no es más que un caso particular de sincronización temporal. Un documento NCL define cómo los objetos de media son estructurados y relacionados en el tiempo y espacio. Además, como un lenguaje de cola, no restringe o prescribe los tipos de contenidos de los objetos de media, es decir, puede tener objetos de imágenes GIF, JPEG etc., de video como MPEG. MOV etc., de audio como MP3, WMA etc., de texto como TXT, PDF, etc., de ejecución como Xlet, Lua; etc. XHTML deber ser obligatoriamente soportado por NCL, el cual no reemplaza sino incorpora, documentos basados en XHTML. Para que sea posible una exhibición de media es necesario incorporar un navegador XHTML en el formateador NCL. Es posible tener navegadores como BLM 13, DVB- 13 BLM: Lenguaje que se basa en XML y creada por ARIB STD-24 para ISDB-T 41

64 HTML 14 y ACAP-X 15, o simplemente con un navegador genérico y que gracias a un Plug-in podría convertir la información en XHTML en un exhibidor específico de unos de los diversos estándares de DTV. Un navegador XHTML tiene las siguientes exigencias. Interoperabilidad Robustez Conformidad con las normas W3C 16 Rechazo de contenidos no conforme Compatibilidad con el modelo de seguridad Ginga Minimización de la redundancia con la tecnología Ginga-J existente Minimización de la redundancia con las facilidades NCL existentes Mecanismos necesarios de control del Layout del contenido Soporte a diferentes razones de aspecto de las unidades de exhibición pixels. Se recomienda que todas las especificaciones SBTVD relacionadas con la difusión de datos soporten también las facilidades definidas para tales navegadores. Para que cualquier exhibidor de media, como el navegador XHTML, sea acoplado el formateador Ginga-NCL, debe soportar obligatoriamente API de los adaptadores. Formato de contenidos XHTML. Deben ser adoptados obligatoriamente formatos comunes para la producción e intercambio de contenidos multimedia, en el ambiente de aplicaciones declarativas se exige la especificación de formatos comunes de contenido XHTML para soporte de las aplicaciones de televisión interactiva como las DVB-HTML, ACAP-X y BML.[40] NCL Lenguaje declarativo XML Lenguajes modulares y perfiles de lenguaje Los módulos son colecciones de elementos, atributos y valores de atributos XML que representan una unidad funcional. Y han sido utilizados en varios lenguajes recomendados por el W3C. El perfil de lenguajes es una combinación de módulos y estos no se pueden subdividir cuando son incluidos en un perfil de lenguaje. 14 DVB HTML: Lenguaje creado para DVB y semejante al HTML para páginas web. 15 ACAP-X: Lenguaje para ambiente declarativas creadas por ATSC. 16 WRC: World Wide Web Consortium, es un consorcio internacional que produce recomendaciones para la World Wide Web. 42

65 NCL permite la combinación de sus módulos en perfiles de lenguaje. Cada perfil puede agrupar un subconjunto de módulos NCL, permitiendo la creación de lenguaje orientados hacia las necesidades específicas de los usuarios. Los módulos y perfiles NCL se pueden combinar con módulos definidos en otros lenguajes, incorporando características de la NCL en esos lenguajes y viceversa. Existe un perfil de lenguaje que incorpora casi todos los módulos asociados a un único namespace, como es el caso del perfil lenguaje NCL Lenguaje Lua Lua es un lenguaje de programación de extensión proyectada para dar soporte a la programación procedural en general y que ofrece facilidades para la descripción de objetos. También ofrece un extenso soporte para la programación orientada a objetos, programación funcional y programación orientada a datos. Fue creada para cualquier aplicación que necesite lenguaje de script ligero y poderoso. Lua implementa una biblioteca en ANSI C y C++. Entre los programas más conocidos donde se aplica Lua esta Photoshop de Adobe. Siendo un programa de extensión, no posee la noción de programa principal. Un programa principal invoca funciones para ejecutar pedazos de código, Lua puede leer y escribir variables Lua y registra funciones C para ser llamadas por el código Lua. Es un software libre y por ende se suministra sin garantías.[41] Lua en presentaciones NCL El lenguaje de script adoptado para el Ginga-NCL es Lua. Un ciclo de vida de un objeto NCLua es controlado por el formateador NCL. Este es responsable por iniciar la ejecución de un objeto y mediar la comunicación por este en un documento NCL. Un exhibidor Lua, una vez referido, debe ejecutar los procedimientos de iniciación del objeto NCL que controlará. Módulos obligatorios Además de una biblioteca estándar de Lua, los siguientes módulos deben ser obligatoriamente ofrecidos y automáticamente cargados: Módulos canvas: ofrece una API para dibujar primitivas gráficas y manejar imágenes. Módulo event: permite que aplicaciones NCLua se comuniquen con el middleware a través de eventos. Módulo settings: exporta una tabla con variables definidas por el autor del documento NCL y variables de ambiente reservadas en un nudo. Módulo persistent: exporta una tabla con variables persistentes, que están disponibles para manipulación apenas por objetos imperativos. 43

66 Lua-API para Ginga-J Dependiendo de la configuración del middleware, es posible tener acceso en Lua a la misma API suministrada por el Ginga-J para tener acceso a algunos recursos del decodificador y facilidades del Ginga. La API para la Ginga-J suministrada en Lua es opcional, pero debe tener la especificación obligatoria definidas por Ginga-J cuando es ofrecida.[40] Puente Este puente se lo realiza en dos direcciones entre el Ginga-NCL y el Ginga-J con las siguientes consideraciones: En un sentido, a través de las relaciones del NCL, o los códigos Xlet soportados por Ginga-J y a través de los scripts Lua que hacen referencia a los métodos de Ginga-J. En sentido inverso a través de las funciones de Ginga-J que pueden monitorear cualquier evento NCL y también pueden comandar alteraciones en elementos y propiedades NCL y a través, de relaciones definidas en elementos o comandos de edición NCL Seguridad El modelo de seguridad Ginga es totalmente compatible con el modelo de seguridad SBTV. Y con las mismas áreas de seguridad como autentificación de las aplicaciones de difusión, políticas de seguridad para aplicaciones, la seguridad sobre el canal interactivo y sobre la gestión de certificados. La autentificación de aplicaciones Ginga-NCL y Ginga-J se realiza obligatoriamente para las aplicaciones. Las aplicaciones no autenticadas pueden operar dentro de un ambiente de caja de arena sin perderse y sin perjudicar a las autentificadas.[40] Arquitectura Ginga-J Las aplicaciones nativas pueden correr sin necesidad de las funcionalidades del sistema operativo Ginga o por las aplicaciones Ginga. También puede ser ejecutados por los API s estándares Ginga-J. Las aplicaciones Xlets deben utilizar los API s Ginga-J como se muestra en la Figura

67 Figura 2-7: Arquitectura General Ginga-J. Fuente [40] Ginga se basa en tres grandes grupos de API s para mantener la compatibilidad con la API de GEM 17 : API Verde (API s compatible con GEM), aquí se incluyen las API s provenientes de los paquetes de Sun JavaTV 18. API Amarillo (JMF 2.1 API), es necesario para el desarrollo de aplicaciones, con capturas de sonido. API Azul permite al receptor de TV Digital comunicarse con cualquier dispositivo con un interfaz compatible como: conexión con cable, Ethernet o PLC, red inalámbrica. También se encuentra el API que permite el desarrollo de las aplicaciones Ginga-J que tengan Ginga-NCL (API puente) Esta composición de muestras en las siguiente Figura GEM: Administrador de Gráficos de Ejecución, GEM administra la memoria de gráficos y controla el contexto de ejecución de código en gráficos. 18 Java TV: Software diseñado para su uso en TV set-top boxes, en torno a los componentes llamado Xlets, específicamente para desarrollo de aplicaciones interactivas. 45

68 2.3. CANAL INTERACTIVO Figura 2-8: API s GINGA JAVA. Fuente [40] La TDT abre la posibilidad de ofrecer nuevas formar de ver televisión, la interactividad es una de ellas ya que entrega contenidos audiovisuales que son adicionales a la programación. La interactividad que se ofrece puede ser personalizada con los contenidos enviados y pueden ser vistos o no cuando el usuario lo requiera, también tiene la capacidad de acceder a servidores en busca de información o intercambiarla, todo esto gracias al canal de retorno que se prevé junto al televisor como interfaz de salida. Se crea, por tanto, la necesidad de implementar un canal de retorno adecuado que permitirá la interactividad brindando varios servicios al ciudadano. El nuevo sistema de TV interactiva propone un sistema bidireccional que permite sincronización en tiempo y espacio de cualquier tipo de información. Entre las ventajas de este canal interactivo está el acceso a la información a través del televisor o STB con el mando a distancia, la posibilidad que el usuario tenga el control de lo que quiere ver y cuando quiere ver la información, y por otra parte también, el tener una información adecuada a las necesidades del usuario en su entorno. El manejo de la tecnología y software ya no son un problema para la sociedad ya que se vive una época en donde el manejo de estas herramientas interactivas no crea dificultad [42] Comunicación bidireccional. La comunicación bidireccional tiene un proceso que se define en cinco fases: Conexiones de línea y conexión de enlace, transferencia de datos, desconexión de enlace y desconexión de línea. Figura

69 Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Conexión de línea Conexión de enlace Transferencia de datos Desconexión de enlace Desconexión de línea Figura 2-9: Modelo de comunicaciones bidireccional. Fuente [43] En la fase de conexión y desconexión de línea el receptor debe conectarse o desconectarse de la red de servicio telefónico conmutado o móvil. Este proceso se realiza mediante comando AT (comandos hayes) 19 del modem. Mientras que en la fase de conexión y desconexión de enlace se deben establecer o destruir los enlaces de comunicaciones de datos entre el receptor y el servidor. Por último en la fase de transferencia de datos se permite el intercambio bidireccional de información entre el receptor y el servidor en acuerdo con un protocolo de comunicaciones específico del establecimiento del enlace Redes de interactividad Arquitectura. Red de recolección de información de telespectador. El protocolo para la recolección de información (viewing information collection protocol) permite la conexión de receptores fijos, portátiles, con otros centros de recolección de información y con la red de recolección (Figura 2-10). Se define en ARIB STD-21[44] un estándar creado por la Association of Radio Industries and Businesses, y esta arquitectura es opcional en SBTD. 19 Comandos Hayes: lenguaje creado por Hayes Communications que se convirtió en estándar abierto para configurar y parametrizar módems. 47

70 Receptor Módem STFC Red de colecta Punto de Acceso Centro Receptor ADP* Red celular Red PHS *Terminales móviles/adaptador para PHS Objetivo de las especificaciones del protocolo Figura 2-10: Sistema de comunicación de datos bidireccional. Redes basadas en protocoles TCP/IP Fuente [43] TCP/IP es la arquitectura de red recomendada para el SBTVD ya que existen servidores en cualquier lugar permitiendo el acceso a internet, determinante en el sistema. Figura 2-11.[43] _ Figura 2-11: Arquitectura y red recomendada para SBTVD. Fuente [43] 48

71 Capas bajas del modelo OSI y pilas de protocolos. Modelo de Arquitectura de protocolos. El modelo OSI es utilizado para definición de los protocolos a utilizar en el SBTVD, las capas bajas que son dependientes de la tecnología de acceso y las capas altas. Dentro de las capas bajas se describe: Acceso por módems discados. Pila de protocolos. Los protocolos a ser empleados son los que se indican en la Tabla 2-6. Capa Aplicación Transporte Red Tabla 2-6: Pila de protocolos para módems. Seleccionados conforme el servicio Fuente [43] Pila de protocolo Enlace de Datos Física Capa Física TTY (ver ARIB STD-B21), X.28 (ver ITU-T X.28), BASIC (ver ARIB STD-B21), CIM a (ver ARIB STD-B21), HDLC (ver ISO/IEC 13239), PPP-HDLC-LF (ver RFC 1662) V.90 (ver ITU-T V.90) o superior, V.42bis (ver ITU-T V.42bis) El modem a ser empleado en el receptor debe estar de acuerdo con el estándar MODEM V o superior. El Método de compresión de datos o corrección de errores se establecen con el protocolo V.42bis o superior. Capa de enlace de datos. En esta capa encontramos protocolos basados en ARIB STB-B21 como:[43] Comunicación libre-tty.- Es un protocolo simple de comunicación libre por hosts remotos a través de consola y utiliza una codificación de caracteres UTF Protocolo X.28.- Protocolo utilizado para las fases de establecimiento y desconexión de enlace y es utilizado principalmente en la interfaz de red de conmutación de circuitos para el empaquetado y desempaquetado de datos con el DTE (equipo terminal de datos). 20 Modem V.90: Estándar de la UIT bajo el cual se unieron todos los fabricantes de módems para garantizar la compatibilidad a grandes velocidad 56kbit/s en bajada y 33.6kbits/s en subida. 21 UTF-8: (8-bit Unicode Transformation Format) es un formato de codificación de caracteres. 49

72 Protocolos BASIC y code-independient mode.- Se debe utilizar los protocolos en modo BASIC permitiendo la conexión, desconexión y transmisión de datos a un punto de acceso de la red de recolección de informaciones. Es necesario emplear el método code-independient modem, el cual introduce mejoras a más de transmitir datos binarios. Protocolo HDLC.- El high-level data link control es el que controla la transmisión de datos para comunicaciones entre PC en redes LAN e internet a ser empleado. PPP en HDLC-like framing.- permite el uso de cuadro HDLC-like para encapsulado de paquetes PPP (Point-to-point Protocol). Acceso Ethernet (ADSL, FTTH, DOC SIS) Los protocolos a ser utilizados se indican en la Tabla 2-7 se usan para la conexión directa con el terminal de red por medio de la interfaz física RJ-45. Se aplican en casos de accesos DSL, FTTH y DOCSIS como canal de interactividad. Para el caso de módem ADSL incorporado, se debe usar la interfaz física RJ-11 Tabla 2-7: Pila de protocolos para módems ADSL. Fuente [43] Capa Pila de protocolo Aplicación Seleccionados conforme el servicio Transporte Red Enlace de datos PPP (ver RFP 1661)/PPPoE (ver RFC 2516)/IPCP a (ver RFC 1332) PAP (ver RFC 1334)/CHAP (ver RFC 1994) PPP internet protocol control protocol extensions for name server addresses (ver RFC 1877) Conforme IEEE 802.2/ARP (ver RFC 826) CCP (ver RFC 1962) Física Conforme IEEE 802.3, RJ-45 Acceso ISDN (Red Digital de Servicios Integrados) Los protocolos a emplearse son los indicados en la Tabla 2-8: 50

73 Tabla 2-8: Protocolos ISDN. Fuente [43] Tipo de Canal B Canal D canal Capa Pila de protocolo Pila de protocolo Aplicación Transporte De acuerdo con el servicio seleccionado Red IP (ver RFC 791)/ICMP (ver RFC 792) Enlace de datos Física PPP (ver RFC 1661)/IPCP (ver RFC 1332), PAP (ver 1334)/CHAP (ver RFC 1994), CCP (ver RFC 1962) USB/RJ-45/RJ-11 Acceso GSM-GPRS Los protocolos a ser usados son los indicados en la Tabla 2-9: Capa Aplicación Transporte Tabla 2-9: Protocolos GSM-GPRS. Fuente [43] Pila de protocolo Seleccionados conforme el servicio Red Enlace de datos Conforme ETSI EN (RLC, LLC, SNDCP) De acuerdo con el servicio seleccionado De acuerdo con la ITU-T Q.931 y ITU-T X.25 De acuerdo con la ITU-T Q.931 Física Acceso GSM-EDGE Conforme ETSI EN y ETSI EN /USB Los protocolos a ser usados son los indicados en la tabla 2-10: Tabla 2-10: Protocolos GSM-EDGE. Fuente [43] Capa Aplicación Transporte Pila de protocolo Seleccionados conforme el servicio Red Enlace de datos Conforme ETSI TS (RRC, RLC, PDCP) Física Conforme ETSI EN y ETSI EN /USB 51

74 Acceso CDMA-1xRTT Los protocolos a ser usados son los indicados en la Tabla 2-11: Tabla 2-11: Protocolos CDMA. Fuente [43] Capa Aplicación Transporte Pila de protocolo Seleccionados conforme el servicio Red Enlace de datos Conforme C.S0001-D, C.S0003-D, C.S0004-D, P.S0001-B Física Conforme C.S0001-D, C.S0002-D/USB Acceso WiMAX Los protocoles a ser utilizados son los indicados en la Tabla 2-12: Tabla 2-12: Protocolo WiMax. Fuente [43] Capa Aplicación Transporte Pila de protocolo Seleccionados conforme el servicio Red Enlace de datos Conforme IEEE d y IEEE e Física Conforme IEEE d y IEEE e/USB Acceso a Wi-Fi y conexión con enrutador Los protocolos a ser usados son los indicados en la Tabla 2-13: 52

75 Tabla 2-13: Protocolos Wi-Fi. Fuente[43] Capa Aplicación Transporte Pila de protocolo Seleccionados conforme el servicio Red Enlace de datos Conforme IEEE 802.2/ARP (ver RFC 826) Física Conforme IEEE a, RJ-45 Conforme IEEE b /USB 10BASE-T, 100BASE-TX Wireless LAN (Wi-Fi) Capas altas del modelo OSI y pilas de protocolos Pilas de protocolos Por lo general los protocolos usados en las capas superiores son para dar soporte a internet y se indican en la Tabla Tabla 2-14: Protocolos para soporte de internet. Fuente [43] Capa Pila de protocolos Aplicación Conforme el servicio: HTTP1.1 (ver RFP 2616), telnet (ver RFC 854 y RFC 855), FTP (ver RFC 959), NNTP (ver RFC 977), SMTP (ver RF 821), POP3 (ver RFC 1939), DNS (ver RFC 1123) etc. Transporte TCP (ver RFC 793), UDP (ver RFC 768) Red IP (ver RFC 791)/ICMP (ver RFC 792) Enlace de datos PPP (ver RFC 1661 y RFC 1662)/IPCP (ver RFC 1332), PAP (ver RFC 1334)/ CHAP (ver RFC 1994), PPP internet protocol control extensions for name server addresses (ver RFC 1877), CCP (ver RFC 1962) Física Conforme la tecnología de canal de interactividad Protocolo para el canal de interactividad En la Tabla 2-15 se puede apreciar lo protocolos utilizados tanto para el canal de difusión y para el canal de interactividad. 53

76 Capa Aplicación Transporte Tabla 2-15: Protocolos para canal de difusión e interactividad. Fuente [43] Pila de protocolo Pila de protocolo (canal difusión) (canal de interactividad) Seleccionado conforme el servicio TCP, UDP Red Enlace de datos Física DSM-CC sección para datos privados (ver la ABNT NBR 15606) etc. MPEG-2 TS IP / ICMP Varios protocolos, conforme apropiado para funciones básicas y avanzadas PSTN, teléfono móvil conmutado por paquete, ISDN, ADSL, WiMAX, Wi-Fi etc Funciones necesarias para la comunicación bidireccional utilizando TCP/IP Las siguientes funciones servirán para una comunicación a través del canal de interactividad utilizando TCP/IP. Funciones de conexión automática. Funciones de desconexión automática. Funciones de configuración por el usuario. Funciones de presentación. Funciones de corte de línea. Mantenimiento de elementos de información para conexión bidireccional con excepciones: o Informaciones del aparato receptor-información común: el código postal debe ser el tipo string de caracteres de 10 dígitos. o Informaciones del dispositivo de comunicación-modem: modo de modulación V.90 o superior PRINCIPALES APLICATIVOS INTERACTIVOS EN OTROS PAÍSES. Las aplicaciones creadas para televisión digital pueden tener relación con la programación que se esté transmitiendo en el instante o se independiente de las misma. Algunas aplicaciones por ejemplo muestran las alineaciones de dos equipos durante un partido de futbol, o simplemente ofrecen al televidente un pequeño juego de preguntas y respuestas independiente del programa. El middleware conocido como Ginga dentro del STB permite ejecutar dichas aplicaciones interactivas, que podrían ser creados tanto en Ginga-NCL como en Ginga- J dependiendo de la funcionalidad requerida. 54

77 Algunas de estas aplicaciones, se han implementado y repetido en los países que han adoptado es sistema ISDB-t tales como: Brasil, Perú, Argentina, Chile, Venezuela, Ecuador, Costa Rica, Paraguay, Filipinas, Bolivia, Nicaragua, Uruguay y Honduras, en donde las aplicaciones se enfocan en temas de Salud, información gubernamental, deportes, juegos, educación, entre otras. Debido a que en la mayoría de estos países la televisión digital se encuentra en etapa de transición existe poca información sobre empresas que se dediquen al diseño e instalación de aplicaciones, sin embargo la academia ha llevado un papel importante en el desarrollo y difusión de los aplicativos como se expone a continuación: Argentina InfoSalud La Plata Esta aplicación es creada por Lifia 22 y fue desarrollada en NCL y Lua, es una aplicación que donde se informa a la comunidad sobre temas relacionados con la salud. En esta aplicación en particular se puede obtener información de ubicación de hospitales, clínicas y farmacias. Presupuesto Participativo Esta aplicación interactiva fue creada por Lifia, y consiste en la organización de asambleas barriales, regionales y comunales, en las cuales la ciudadanía discute y decide cuáles son las políticas públicas que el gobierno debe ejecutar en las distintas áreas y su prioridad, pensado en su participación democrática y social. Sin MOSQUITOS no hay DENGUE Esta aplicación interactiva creada por Lifia, está dirigida a la comunidad y está basada en la campaña de prevención del dengue que promueve el Ministerio de Salud con el fin de crear conciencia preventiva en toda la población. Cocineros Argentinos Una aplicación para agregar interactividad a programas de cocina argentina en donde se muestra, en el momento que televidente lo requiera, la receta y consejos sobre el tema. 22 Lifia: Laboratorio de investigación y Formación en Informática Avanzada) de la universidad Nacional de la Plata. 55

78 Cyclope Sokoban Es una aplicación de tipo juego desarrollado en NCL y Lua. Esta aplicación va dirigida a todo el televidente y se trata de un juego de ingenio que consiste en acomodar las cajas en la ubicación correcta. Futbol La aplicación permite al televidente visualizar con los 4 botones de interactividad Ginga la formación de los equipos, información completa de los partidos de la fecha y la tabla de posiciones del torneo. [45] Perú Salud, información de tiempo y deportes son algunos temas en las que se enfoca INICTEL 23 tratando de que sus aplicaciones estén enfocadas y dirigida a la comunidad. [46] Japón EPG (Electronic Program Guide).- Es una guía de programación interactiva creado para visualizar programas actuales y futuros. El cual es mostrado tan solo pulsando un botón. Figura 2-12: EPG en el sistema japonés de TDT. Fuente [47] 23 INICTEL: Instituto Nacional de Investigación Capacitación de Telecomunicaciones del Perú 56

79 Broadcasting de programación útil.- Con un solo clip, el televidente podrá acceder a información rápida y necesaria como: Predicción meteorológica local. Figura 2-13: Aplicación de meteorología sistema japonés de TDT. Fuente [47] Últimas noticias Figura 2-14: Aplicación Ultimas Noticias sistema japonés de TDT. Fuente [47] Información vinculada al programa en el aire. 57

80 Figura 2-15: Aplicación de Información sistema japonés de TDT. Fuente [47] Cesta de compra interactiva Figura 2-16: Aplicación de compras sistema japonés de TDT. Fuente [47] 2.5. BARRERAS Y FORTALEZAS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LOS APLICATIVOS. La principal fortaleza que tiene el Ginga sobre otros lenguajes de programaciones creados para la TD interactiva es que desde su creación fue un software libre, esto significa que no es necesario pagar regalías por el uso del software. Gracias a esta 58

81 característica, grupos universitarios y empresas han iniciado el desarrollo e investigación de aplicaciones. Es importante mencionar otras fortalezas importantes de Ginga Apertura de nuevas microempresas para el desarrollo de aplicaciones. Permite realizar investigación y desarrollo de parte de la academia debido a su bajo presupuesto de estudio y aplicación. Gran parte de Sudamérica ha adoptado este sistema lo que implica un desarrollo significativo para el software de libre de bajo nivel Ginga es adaptable y permite la posibilidad de modificaciones en su comportamiento y funcionalidad. Funciona principalmente en el entorno de ISDB-Tb, adoptado en varios países de la región. Creación de nuevos servicios interactivos en televisión de banca, T-banking, de salud T-health, educativos T-learning, servicios de gobierno T-Government, etc.[48] Puede constituirse como una herramienta de accesibilidad para inclusión de personas con capacidades especiales. Fomenta la identidad multicultural de todos los pueblos y nacionalidad indígenas. Fomenta el turismo nacional Enriquece las características sociales propias de cada país.[49] Entre de las principales barreras. Falta de profesionales expertos en el manejo de programación GINGA Inexistencia de programas de capacitación en Ginga. Falta de creación de un canal de retorno dentro del sistema de STB implementado que limita su total interactividad. Falta de un conjunto de normas, herramientas y prácticas de desarrollo por gobiernos locales para que determinen un camino para los desarrolladores. No existe un marco legal adecuado para incentivar la producción de contenidos. No se identifica la obligatoriedad de que los STB o televisores tengan la opción de middleware. 59

82 60

83 CAPITULO 3 3. PROPUESTA DE CANAL DE RETORNO En este capítulo se realiza el estudio de las tecnologías disponibles para implementar el canal de retorno en la televisión digital. Se realiza un levantamiento de la infraestructura de redes actual en el cantón Cuenca y se complementa con el análisis comparativo correspondiente entre ellas. En base a esta información se sugiere el modelado para el canal de retorno y el análisis correspondiente de QoS. Las tecnologías disponibles para el canal de retorno son la red de telefonía pública, ADSL, Cable Modem, Tecnologías de Red Inalámbricas, Tecnología Móviles, PCL entre otras. En el cantón Cuenca se encuentra la mayoría de estas redes, pero es necesario identificar la red más adecuada para el canal de retorno en función de la cobertura, costos y prestaciones técnicas. Para esto es necesario modelar el canal de retorno utilizando software de simulación mediante el cual se analizan parámetros de calidad de servicio que garantizarán la satisfacción del usuario. En otros países ya se ha implementado el canal de retorno y es conveniente extraer datos de aquellas investigaciones para adaptarlos a nuestro medio y sugerir alternativas para brindar el canal de retorno a la mayoría de los habitantes TECNOLOGÍAS DISPONIBLES Red de telefonía pública conmutada PSTN PSTN o red telefónica conmutada es un conjunto de dispositivos físicos que permiten la transmisión y conmutación de circuitos. PSTN son, las líneas telefónicas, fibra óptica, transmisión de microondas, redes celulares, satélites, cable submarino, todos estos conectados entre sí. La Red PSTN en inicio fue fijo analógico, y ahora es casi en su totalidad líneas digitales. Arquitectura La Arquitectura general de PSTN se muestra en la Figura

84 Abonado a Central A Abonado b Central C Central B Figura 3-1: Arquitectura PSTN. Fuente: Autores PSTN necesita varios medios o recursos para la comunicación. Cuando ocurre un proceso comunicación se incorporan funciones imprescindibles como: Terminal de abonado: línea telefónica de abonado. La conmutación: es el proceso en donde se identifica y se realiza la conexión de abonados. La señalización: es la encargada del suministro e interpretación de las señales de control y supervisión que necesita la conmutación. Es el pilar fundamental para la utilización de PSTN. Requiere un protocolo de señalización como el SS7 24. La transmisión: en donde se transmite y se da el control por un canal de flujo y en su totalidad es la red montada. Una conexión puede realizarse entre los aparatos telefónicos a través de una central, o bien pasar por distintas centrales. Estas líneas de abonados son bidireccionales para señales de voz. Un aparato telefónico modula una corriente que se origina desde una central, de un mensaje acústico, el mismo aparato demodula la señal recibida y la regresa en forma acústica, por un medio de transmisión. 24 SS7: protocolos de comunicación o estándar global, que hace posible establecer y finalizar una llamada telefónica. 62

85 La voz en banda base, (sin modulación) producida por el micrófono se ubica directamente en el par de cobre. Y las señales de control como descolgar, marcar y colgar en forma de tonos, son enviadas por el terminal telefónico a través del mismo conductor a la central que lo procesa. [50] Esta voz no siempre viaja de manera analógica, en varios tramos se modula digitalmente para volver a ser analógica. Las comunicaciones analógicas usan FDM (multiplexación por división de frecuencia) para transportar múltiples conversaciones, cada usuario hará uso de un canal asignado todo el tiempo que sea requerido y necesario. La voz con un ancho de banda de 4 KHz es asignada para cada conversación con 3,1 KHz para la señal de voz y 900 Hz para las bandas de guarda que impide que se interfieran canales. El tratamiento que se le da a la señal analógica incluye el filtrado, muestreo y la codificación de las muestras. En las centrales que trabajan ya en modo digital utilizan una técnica de modulación por impulsos codificados PCM que hacen que una señal analógica se transforme en una secuencia de bits o señal digital. Un Stream PCM consiste en tomar una muestra en intervalos uniformes de la señal analógica y representarlo digitalmente. Ver Tabla 3-1. Frecuencia de muestreo Número de bits Ley A (Europa) Ley u (Usa y Japón) Tabla 3-1: Datos PCM Fuente: Autores 8 Khz 8 bits por muestreo Sistema de cuantificación logarítmica de señales de audio con fines de compresión Sistema de codificación y cuantificación logarítmica de señales de audio de voz humana En la red PSTN se ha venido desarrollando varios métodos de transmisión de datos buscando siempre mayor velocidad para los sistemas de comunicación. Esta red está compuesta por: Módulo de Acceso.- está compuesta por segmentos de red cobre y de fibra óptica, formada por: La Red Primaria, que va desde los MDF (Main Distribution Frame) hasta las regletas del armario telefónico. La Red Secundaria, comprendida entre los armarios y las cajas de dispersión. Red de Dispersión, comprendida entre la caja de distribución hasta el punto de conexión en el usuario. 63

86 Módulo de conmutación.- está compuesta por una o más centrales telefónicas de conmutación, y es la encargada de realizar los procesos de conexión, desconexión, señalización, enrutamiento y gestión. Módulo Troncal.- es compuestas por los equipos e infraestructura total necesarios para la conexión entre las diferentes centrales telefónicas de conmutación Red Digital de servicios integrados. Luego de la transición de la telefonía totalmente analógica a la digital, fue necesario que los distintos servicios sean acoplados en la red telefónica pública como la conmutación de paquetes e internet. RDSI es creada por las compañías telefónicas para solucionar los problemas de bajo ancho de banda, utilizando el sistema de cableado telefónico existente y en busca de nuevos servicios de telecomunicaciones totalmente digitales de extremo a extremo, soportando varios y nuevos servicios como voz y otros multipropósitos sobre un par trenzado. Ver Figura 3.2.[51] Usuario b Red de Servicios Integrados Usuario a Usuario c Figura 3-2: Modelo Integrado de RDSI. Fuente: Autores RDSI está basado en canales separados a 64 Kbps que es la velocidad a la que se muestrea una señal analógica. En esta tecnología se dispone de canales bidireccionales que permiten la fluidez de la información. Estos canales usan TDM para poder coexistir con otras señales, existen tres tipos en RDSI: Canal D: transporta la señalización entre el usuario y la red, y paquetes de datos de usuario. Opera en 16 o 64 Kbps Canal B: Transporta información como la voz, audio, imagen datos para el usuario. Operan a 64 Kbps Canal H: aplicable para cualquier aplicación que requiera una velocidad superior a los 64 Kbps como teleconferencia o datos de alta velocidad 64

87 En la tabla 3-2 se muestra los tipos de canales Tabla 3-2: Canales aplicables en RDSI Fuente: [52] Canal Función Velocidad D Señalización y datos de modo paquete 16 kbps B servicios portadores 64 kbps H0 servicios portador de banda ancha 64 kbps Servicio portador de banda anda H1 H10 1,472 Mbps H11 1,536 Mbps H12 1,920 Mbps Nx64 Servicios portadores de banda variable 64 kbps hasta 1,536 Mbps en incremento de 64 kbps Redes conmutadas. Los servicios RDSI utilizan técnicas de conmutación para ser implementadas. Estas son: Conmutación de circuitos: establece un camino físico dedicado entre el origen y destino durante una sesión, luego del fin de sesión este canal será liberado. Es recomendable que esta se use para tráficos constantes, retardos fijos, orientados a voz y otras aplicaciones en tiempo real. Conmutación de paquetes: la información a transmitir es ensamblada en paquetes y enviadas individuamente por varias rutas o vías hacia su destino. Una vez en el destino son re-ensamblados, varios usuarios pueden compartir un canal. Este método es eficiente y robusto para datos que pueden ser enviados con diferencia de tiempo, como los correos electrónicos, páginas web, etc. Es recomendable usarse en tráfico en ráfagas, retardos variables, sensitivos a pérdidas de datos, orientados a aplicaciones de datos. Conmutación Fast Packet: un servicio de modo paquete el cual ofrece alto rendimiento, utiliza una infraestructura de alta velocidad y baja tasa de error digital. Capacidades de RDSI Realizar teleconferencia Red única de telecomunicaciones Soportar redes LAN Permite repartir una base de datos Correo electrónicos Voz y datos simultáneamente 65

88 Aplicaciones caceras: audio y video, temperatura, luces etc. Características Conectividad digital extremo a extremo Soporta amplio rango de servicios por un solo canal Su economía y prestaciones nuevas de la red. Coexistencia de abonados RDSI con abonados no RDSI Ventajas Velocidad: empleando señales analógicas se alcanzan velocidad de 56 Kbps y con RDSI superan los 64kbps Conexión de múltiples dispositivos por una sola línea Señalización, por paquetes de datos Servicios no se limita al servicio de datos. Servicios Para RDSI existen recomendaciones de la ITU-T que brindan una clasificación y un método que describe los servicios de telecomunicaciones que puede soportar. [53] Algunos requisitos para servicios se pueden ver en la Tabla 3-3. Tabla 3-3: Servicios prestados por RDSI Fuente: [52] Servicios Ancho de Banda requerido Tipo de canal RDSI B H D Facilidad de comunicación. conmutación de circuitos conmutación de paquetes Teléfono kbps x x Acceso a Internet 9,6-64 kbps x x x 4,8-64 kbps x x x conferencia kbps x x LAN 64 kbps Mbps x x x x FAX 4,8-64 kbps x x 66

89 Línea de abonado digital asimétrica ADSL ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), es una tecnología aplicable para banda ancha que permite una mayor velocidad en la transferencia de datos en un par de cobre, utiliza una técnica de modulación adoptada como DTM. (discrete multitone modulation) o también llamada OFDM (Orthogonal Frecuency División Multiplexing), la cual consiste en enviar un conjunto de ondas portadoras de diferentes frecuencias, donde cada una transporta información, es modulada en QAM 25 o en PSK 26, logrando que se puede enviar datos sin afectar a la voz. Ver Figura 3-3. Datos ADSL 0 4 khz 25,875 khz 138 khz 1,1044 MHz Voz Subida Bajada SPLITTER Figura 3-3: Frecuencias de transmisión ADSL. Fuente: [54] ADSL se le considera un sistema no simétrico puesto que su velocidad de subida es menor a la velocidad de bajada en la transmisión de datos. Esta tecnología en la actualidad es la más utilizada para un servicio doméstico de internet ya que permite varias prestaciones sobre una serie de tecnologías similares denominadas xdsl, Ver Tabla QAM: modulación de amplitud en cuadratura, técnica que transporta dos señales independientes, mediante la modulación de una señal portadora en amplitud y fase, desfasando una misma portadora en 90 grados. 26 PSK: Modulación por desplazamiento de fase, es una modulación angular, en donde se varía la fase de la portadora entre valores discretos, su señal moduladora es una señal digital. 67

90 Tabla 3-4: xdsl prestaciones. Fuente: [55] Tecnología Flujo descendente Flujo Ascendente Distancia Km ADSL 1,5-8 Mbit/s kbit/s 3-5,4 ADSL+2 24 Mbit/s 2 Mbit/s 1,5 HDSL 1,544-2,048 Mbit/s 1,544-2,048 Mbit/s 3,6 (1 a 3 pares) SDSL 144 kbit/s - 2 Mbit/s 144 kbit/s - 2 Mbit/s 34,5 a 6,6 IDSL 144 kbit/s 144 kbit/s 5,4 VDSL 2,3 Mbit/s - 52 Mbit/s 1,6 Mbit/s - 26 Mbit/s 0,350 a 1,35 G.G. SHDSL 192 kbit/s - 2,312 Mbit/s 192 kbit/s - 2,312 Mbit/s 4,2 xdsl se ha venido desarrollando en estos últimos años en base a diferentes tecnologías y técnicas de modulación como DTM, CAP 27 y 2B1Q 28 que se aprecian en la Figura 3-4 en una línea de tiempo.[56] DMT ADSL ADSL 2 VDSL CAP HDSL SDSL HDSL2 IDSL 2B1Q Figura 3-4: xdsl, Línea del Tiempo. Fuente:[56] 27 CAP: Modulación de fase y amplitud sin portadora, es una variante de la QAM. CAP funciona de manera que solamente los componentes de los datos de la señal se transmiten 28 2B1Q: Two-Binary, one-quaternary, es un código en donde se codifican 2 bits mediante un pulso que puede obtener 4 valores discretos, es utilizado en RDSI 68

91 Arquitectura En la arquitectura ADSL como se muestra en la Figura 3-5, es necesario contar con dos modem en los extremos, tanto al lado del usuario y del proveedor del servicio, llamados ATU-R (ADSL Terminal Unit-Remote) y ATU-C (ADSL Terminal Unit-Central) respectivamente, anterior a estos modem es necesario colocar un Splitter, que es el encargado de mezclar las señales por el lado de la central y separar las señales de frecuencia baja para telefonía y de frecuencia alta para datos en el lado del usuario.[56]. ADSL utiliza tres canales, uno para voz y dos canales de datos, con esto permite que las señales no se mezclen. Su medio de transmisión es el hilo telefónico o par de cobre. Voz Central Servicio Telefónico Voz+Datos Voz Usuario Splitter Datos Splitter Datos Central ATU-R ATU-C Equipo ADSL Ventajas Figura 3-5: Arquitectura ADSL. Fuente: Autores Por trabajar en un sistema de bandas separadas es posible navegar en internet al mismo tiempo de poder realizar una llamada telefónica Acceso a internet de alta velocidad Utiliza una infraestructura existente PSTN y con ello menor inversión para implementación. Único canal de comunicación entre el usuario y la central, evitando cuello de botellas que presentan otras tecnologías. Conexiones seguras y estables. Desventajas Distancia entre el usuario y su central, ya que esta interfiere en la potencia de la señal, limite aproximado teórico 5 km y aproximado real 3 km. Un par de cobre con más exigencia en calidad, tanto en ruido y atenuación. Su capacidad de traslado de información se ve limitado con nuevos medios de transmisión como la fibra óptica. 69

92 Cable Modem CATV CATV nace con la necesidad de poder enviar señales de televisión a lugares apartados de un centro de emisión, hoy en día es la red más usada por las empresas que suministran televisión y actualmente estas aumentaron su oferta con nuevos servicios como la telefonía y acceso a internet de banda ancha. La opción más económica y viable que se adoptó para lograr suministrar el servicio de datos es, básicamente instalar o cambiar el equipo al abonado, es decir instalar un modem de cable. HFC La infraestructura empleada para las redes de televisión por cable o llamadas HFC (Hibrid fibra-coaxial) que no es más que una red compuesta por fibra óptica y cable coaxial con el propósito de crear una red capaz de acoplar banda de ancha. [57] Esta red como se muestra en la Figura 3-6 está compuesta por: Red primaria.- con una distribución en estrella vista desde la cabecera 29 que se comunica con hilos de fibra hacia los diferentes nodos primarios distribuidos en diferentes zonas geográficas, dando un anillo geográfico de sus equipos y permitiendo generar una redundancia en la ruta. Red secundaria.- esta red conecta a los nodos secundarios con los nodos primarios con una arquitectura en estrella, y brindando también una redundancia entre equipos. Red terciaria.- esta red llamada también de dispersión es encargada de conectar cada nodo secundario con los nodos ópticos terminales NOT, presenta una distribución en estrella y no existe una redundancia de equipos. Red de distribución.- es una red de distribución coaxial y encargada de distribuir las señales desde el NOT hasta los puntos de derivación. En el nodo óptico terminal realiza la conversión óptico-eléctrica de las señales. Red de acometida.- conecta la red de distribución coaxial desde los taps o derivadores hasta los puntos de usuario final. Tienen una topología en estrella o árbol. 29 Cabecera de red: HEAD-END realiza el servicio de difusión de televisión y está compuesta por un sistema de recepción y transmisión analógica, sistema de recepción y transmisión analógica de reserva, sistema de monitorización y sistema de transmisión óptica. 70

93 Red Troncal Primaria Nodo A Nodo Secundario Cabecera Nodo B Red Secundaria Nodo C Red Terciaria Red de distribución de coaxial NOT NOT NOT NOT Subredes de datos. Figura 3-6: Arquitectura de la red CATV. Fuente: Universidad de Sevilla La red que se emplea para suministrar el servicio de datos en CATV se observa en el Figura 3.6, brindando servicios como: Servicios portadores (alquiler de circuitos continuos y capacidad constante), servicios de transmisión de datos (acceso a servidores multimedia y más redes privadas virtuales), servicio de acceso a diferentes redes. Su estructura consta de las siguientes partes: Router.- Encamina el tráfico IP entre la red de datos e internet Firewall.- protege al sistema de posibles ataques externos. Y garantiza la comunicación mediante TCP/IP Servidor Proxy.- actúa como cache de páginas web, acelerando así el acceso a internet. Los servidores.- Establecen servicios de WWW, FTP, , DNS, DHCP, sincronización horaria, juegos, etc. Conmutador ATM multiservicio.- conecta equipo con tecnologías diferentes como ATM, Frame Relay, X.25 etc., su rendimiento está alrededor de los 19 Gbps para soportar el alto tráfico de la red. Conmutador ATM de acceso.- similar al conmutador ATM multiservicios con menor capacidad, alrededor de 2 Gbps. 71

94 La cabecera de módems de cable.- tanto al lado del servidor como en la del usuario los módems componen la red de acceso de datos, integrados en HFC. Esta cabecera de módems posee interfaces de datos como 10 Base-T, 100 Base-T y ATM para la interconexión con la red de datos, y por el otro lado interfaces F para la conexión con HFC con RF. Módems de cable.- se ubica donde el usuario y permiten el acceso a la red de datos mediante la red HFC. Tiene por un lado una interfaz F con cable coaxial, y por el otro una tarjeta de red tipo 10 Base-T. Cabecera Nodo primario Servidor Proxy Conmutador ATM Acceso Internet Router Firewall Conmutador ATM Multiservicio Cabecera módem cable HFC Conmutador Servidor Servidor Cable módem Usuario Ventajas Figura 3-7: Estructura de la red de datos. Fuente: Universidad de Sevilla Es una red de alta capacidad Apropiada para brindar servicios de interactividad Red muy fiable, segura y robusta Aplicable para lugares con mucha densidad poblacional Posibilidad de aumentar capacidad de ancho de banda con bajo costo. Desventajas Limitaciones en el montaje por obra civil No es rentable en zonas rurales por dispersión poblacional El canal de retorno tiene altos niveles de ruido 72

95 Suministrar servicio a un nuevo usuario implica nueva infraestructura Tecnologías inalámbricas Wi-Fi, Wi-MAX Wi-Fi Wi-Fi es la tecnología que permite interconectar diferentes equipos de manera inalámbrica a una red. Es la forma de conexión más usada en los hogares para la conexión de internet. Básicamente es una red LAN inalámbrica, Wireless LAN WLAN. La transmisión y recepción de los datos usa un enlace radioeléctrico según los siguientes estándares: IEEE a IEEE b IEEE g IEEE n Tabla 3-5: Características del estándar Fuente: Autores Característica/ IEEE a IEEE b IEEE g IEEE n Estándar Año Espectro 5 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz 5 GHz / 2,4 GHz Velocidad Teórica 54 Mbps 11 Mbps 54 Mbps 300 Mbps Velocidad real Mbps 4-6 Mbps Cobertura 15 m a 25 m 30 m a 45 m 30 m a 45 m 55 m Canales 11 canales MIMO Seguridad Para proteger la información transmitida y recibida se usan los siguientes estándares: WPA y WPA2: Wi-Fi Protected Access WEP: Wired Equivalent Privacy Arquitectura red Wi-Fi Modo Ad-hoc En el modo Ad-hoc no se necesita un AP, Access Point, sino que los clientes se comunican entre sí mediante una red Wi-Fi configurada de manera fácil y rápida por cada cliente usando el mismo SSID, Service Set IDentifier y número de canal de la red. 73

96 El estándar IEEE define al modo Ad-hoc como Conjunto de Servicios Básicos Independientes IBSS -Independent Basic Service Set. Figura 3-8: Arquitectura Ad-hoc. Fuente: Autores Topología de Punto de Acceso AP. Modo infraestructura Esta topología dispone de un punto de acceso único denominado AP Access Point el cual brinda un acceso a la red por medio de enlace de radio frecuencia. Cada AP tiene su BSSID, Basic Service Set Identifier, que coincide con la MAC de su interfaz wireless, y un SSID, configurado por el administrador de red, el mismo que tiene que ser conocido por los usuarios o clientes para la conexión a la misma. LAN WAN Figura 3-9: Modo Infraestructura. Fuente: Autores 74

97 Modo puente punto-multipunto Se trata de una topología que permite extender la cobertura de la Red Wi-Fi interconectado más de un AP generando un EBSS Extended Basic Service Set. Un EBSS está formado por múltiples BSS que tienen el mismo SSID pero se distinguiría por el BSSID de su AP. LAN WAN AP1 AP2 Wi-MAX Figura 3-10: Arquitectura Multipunto. Fuente: Autores Wi-MAX también conocido como Worldwide Interoperability for Microwave Access es una red inalámbrica basada totalmente en IP. Tiene ciertas similitudes con Wi-Fi pero brinda cobertura y calidad de servicio QoS como una red celular para datos y VoIP. El protocolo está basado en IEEE brindando acceso a internet fijo y móvil como una alternativa de última milla para el cable o xdsl. Wi-MAX presenta características importantes como el escalamiento del ancho de banda de canal usando la Transformada Rápida de Fourier con una subcanalización en el enlace de bajada. Optimiza el uso de las estaciones base gracias a las tecnologías MIMO y AAS (Adaptive Antenna System) Wi-MAX brinda velocidades de transferencia de datos de hasta 40Mbps con radios de cobertura entre 3 y 10 km 75

98 Tabla 3-6: Características protocolos IEEE Fuente: Autores Característica/Estándar IEEE IEEE a IEEE e Espectro 10 GHz - 66 GHz 11 GHz 6 GHz Funcionamiento Línea de vista Sin línea de vista Sin línea de vista Velocidad 32 Mbps Mbps 75 Mbps 15 Mbps Movilidad no no Si (pedestre) Cobertura (radio de 2 km - 5 km 5 km 10 km 2 km - 5 km celda) Ancho de banda 20 MHz 25 MHz 1,25 MHz 20 MHz 1,25 MHz 20 Modulación 28 MHz QPSK, 16 QAM Y 64 QAM OFDM 256 subportadoras QPSK, 16 QAM Y 64 QAM MHz 1,25 MHz 20 MHz Arquitectura WiMAX Básicamente las redes Wi-MAX están formadas por las Base Station BS (red de acceso), Access Service Network Gateway ASN y el Connectivity Service Network ASN. Base Station BS: Provee el interface radioeléctrico a los dispositivos móviles y está encargado de realizar la administración de la movilidad como el Handoff y los recursos radioeléctricos. También realiza labores administrativas de gestión de claves y sesión así como administra las políticas de QoS y el tráfico Access Service Network Gateway ASN Este elemento funciona como punto de agregación de tráfico en la Layer 2 además de las siguientes funciones: Administración y localización de los ASN y Paginación Administra los recursos radioeléctricos y realiza el control de admisión de los usuarios. Contiene los perfiles de los subscriptores y realiza la encriptación de los datos Enrutamiento a los CSN (Connectivity Service Network) seleccionados Connectivity Service Network CSN Dispone del AAA, Authorize, Authenticate and Accounting que guarda los datos de los usuarios y permite su autorización y autenticación en la red. También maneja las políticas de usuarios 76

99 Brinda conectividad hacia las otras redes como Internet, PSTN, etc. Confirmación de QoS que viene ligada con la QoS que se maneja desde las estaciones base BS. Administración y Resolución del direccionamiento IP Administración y gestión entre otros ASN de otras redes Wi-MAX MS AAA IP Internet RED CELULAR BS ASN GW IP VoIP GW PSTN Figura 3-11: Arquitectura WiMAX. Fuente: Autores Tecnologías móviles: GSM CDMA Las tecnologías móviles han ido aumentando sus prestaciones desde los radio teléfonos pasando, desde los años 80, en donde apareció la primera tecnología de servicios móviles 1G hasta la actualidad en donde se están desarrollando tecnología de quinta generación 5G. Primera Generación: Comunicaciones puramente analógicas utilizando formatos de fabricantes y que no estaban globalizados entre estos tenemos el AMPS. La única transmisión que se podía lograr en esta generación es la voz con bajas calidad de servicio y baja velocidad de transmisión de datos. Segunda Generación: Inicialmente la segunda generación nace únicamente con la digitalización de los servicios prestados en la primera generación. Es aquí cuando aparece el estándar GSM, en Europa denominado Groupe Speciale Mobile para luego el ETSI-European Telecommunications Standards Institute llamar al proyecto como Global System for Mobile Communications. Anexo 3-Tabla 1 77

100 GSM GSM es un sistema de conmutación de circuitos que principalmente se diseñó para brindar servicios de voz de manera digital. Después se agregaron más servicios como los mensajes de texto SMS de hasta 160 caracteres y servicios de datos con tasas de hasta 9.6 kbps[58] Arquitectura de Sistemas GSM Las redes GSM están formadas por tres grandes partes: subsistema de BSS, subsistema de red y conmutación NNS y el subsistema de soporte y operación[59]. La arquitectura global de un sistema GSM está formado por los siguientes componentes (ver Figura 3.12): MS: Mobile Station (estación móvil): Es el teléfono celular SIM: Subscriber Identity Module (módulo de identidad del abonado): Conocido como el chip que tiene el número del abonado BTS-Base Transceiver Station (estación transceptora de base): Conecta la MS a la red mediante enlace radioeléctrico. BSC-Base Station Controller (controlador de estaciones base): Se encarga de todas las funciones centrales y de control MSC-Mobile Services Switching Center (centro de conmutación de servicios móviles): Se encarga de enrutar el tráfico de llamadas entrantes y salientes, y de la asignación de canales de usuario en la interfaz entre el MSC y las BSC. HLR-Home Location Register (registro general de abonados): Es una base de datos que contiene y administra la información de los abonados, mantiene y actualiza la posición del móvil y la información de su perfil de servicio. VLR-Visitor Location Register (registro de abonados itinerantes): Diseñado para no sobrecargar el HLR. Guarda localmente la misma información que el HLR, cuando el abonado se encuentra en modo de itinerancia (roaming). AuC Authentication Center (centro de autentificación): Genera y almacena información relativa a la seguridad, genera las claves usadas para autentificación y encriptación. EIR, Equipment Identity Register (Registro de Identidad de Equipos): Los terminales móviles tienen un identificador único, el IMEI (International Mobile Equipment Identity), el EIR se utiliza para mantener una relación de las identidades de los equipos abonados y autorizarlos El GMSC: Gateway Mobile Switching Center. Es el punto hacia el cual es encaminada una terminación de llamada cuando no se tiene conocimiento de la ubicación de la estación móvil. Este componente tiene la responsabilidad por el encaminamiento de la llamada al MSC correcto y las conexiones originadas o dirigidas hacia otras redes SMS-G. Short Message Services Gateways. Este término es usado para describir colectivamente a dos Gateways que soportan el servicio de mensajería 78

101 corta escritos en las recomendaciones GSM. El SMS-GMSC (Short Message Service Gateway Mobile Switching Service) encargado de la terminación de los mensajes cortos y el IWMSC (Short Message Service Inter-Working Mobile Switching Center) encargado de originar los mensajes cortos. VLR HLR RED PSTN, RDSI SIM MS Estación Móvil BTS BSC MSC GMSC AUC EIR SMS-G Figura 3-12: Arquitectura GSM Fuente Autores Acceso al medio GSM Las redes GSM operan en varias frecuencias de las cuales las más utilizadas son las bandas GSM 900 MHz, GSM 1800 MHz, así como también las bandas GSM 1900MHz y GSM 2100 MHz[60]. En Ecuador la banda utilizada es GSM 850 MHz. GSM utiliza tanto TDMA como FDMA. El enlace de comunicación posee un ancho de banda de 25 MHz para uplink y downlink la cual es dividida en 124 canales de 200 khz. Cada uno de estos canales operan en diferentes frecuencias (FDMA). Cada canal a su vez se divide en ocho ranuras (TDMA), cada ranura con una modulación GMSK- Gaussian Minimum Shift Keying con el que se pueden obtener tasas de hasta 270 kbps[58] 25 MHz GSM FDMA 200 khz 200 khz 200 khz 200 khz khz GSM TDMA khz Figura 3-13: Esquema de un canal de uplink GSM: Fuente [58] 79

102 GPRS General Packet Radio System Es la evolución de la red GSM y se considera como de 2.5G. Se crea con la intención de transmitir paquetes de datos mediante la red GSM, de esta manera se puede tener acceso a voz y datos (internet) en los terminales móviles. Arquitectura de GPRS Con esta implementación, por la red GSM se puede transmitir datos con tasas entre los 9,6 y 10 kbps apareciendo, además de los subsistemas propios de GSM, el Subsistema de estaciones base GPRS y en consecuencia la evolución de los terminales móviles (celulares). Esta implementación se muestra en la Figura Se agregan dos nodos de red que en conjunto es el GSN, GPRS Support Node que permiten la conmutación de paquetes y su respectivo enrutamiento desde los móviles hasta las redes WAN externas. El GSN está formado por: SGSN Servicing GSN es el encargado del flujo bidireccional de paquetes de la estación MS. Su tarea es la de enrutamiento de paquetes, la transferencia, gestión de movilidad, enlaces lógicos y autentificación facturación. Es por esta razón que necesita un enlace al HLR. Este enlace se conoce como GR GPRS Register, en donde se almacenan los datos de perfil de usuario. GGSN Gateway GSN. Su función es conectar las redes GPRS internas con las redes externas. Para esto convierte los paquetes GPRS en paquetes IP y viceversa para que se puedan reconocer en los móviles VLR RED PSTN, RDSI SIM MS Estación Móvil BTS BSC MSC GMSC HLR AUC EIR SMS-G SGSN GMSC IP WAN Figura 3-14: Arquitectura GPRS. Fuente: Autores 80

103 Tercera Generación Los servicios móviles de tercera generación nacen como una evolución de los sistemas GSM (basado en la arquitectura GSM). La transmisión de datos ahora es mediante paquetes IP alcanzando tasas desde los 2Mbps. Debido a la extensión de la redes GSM por el mundo fue necesario crear un organismo capaz de estandarizar un sistema de comunicaciones globalizado basándose en las especificaciones GSM dentro del marco del proyecto internacional de telecomunicaciones móviles 2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones ITU. Es así como nace el Proyecto 3GPP 3rd Generation Partnership Project. UMTS, Universal Mobile Telecommunications System UMTS, a diferencia de GSM, accede al medio radioeléctrico por medio de W-CDMA (wideband code division multiple access) que le permite optimizar el espectro de banda ancha. Teóricamente se pueden obtener tasas de transmisión de datos de hasta 42 Mpbs (HSPA+) pero inicialmente, en el Release 99, se obtenían 384 kbps y en HSPDA hasta 7,2 Mbps. Esto supone una gran mejora respecto a la red GSM. Arquitectura UMTS Según el Release99 de la 3GPP, UMTS se divide en tres grandes subsistemas: El Core Network CN, UMTS Terrestrial Radio Access Network y User Equipment UE. De estos el CN se encuentra basado en la arquitectura de la red GSM-GPRS. Los componentes de red que se agregan son los siguientes (Figura 3.15): Nodo B: Permite la conexión de radio entre el terminal móvil y la celda celular usando WCDMA, mediante procesos de conversión de datos a enlace radioeléctrico incluyendo corrección de errores. RNC, Radio Network Controller, Similar a BSC en la red GSM-GPRS. Brinda un control de los Nodos B y maneja los protocolos de multiplexación de paquetes y de circuitos de la información que va desde y hacia los terminales móviles y el CN y hacia otros RNC. De esta manera se independiza los procesos de control del canal radioeléctrico, la admisión de canal, handover, segmentación, señalización y control de potencia, que antes, en GSM, se realizaba en el Core Network. USIM, UMTS Suscriber identity module y Terminal Móvil: El SIM no presenta cambios considerables pero si los terminales móviles que evolucionan para soportar los nuevos servicios que presenta la red UMTS. Permiten por tanto el intercambio de información, mayor capacidad de memoria de almacenamiento para datos, perfiles y nuevos mecanismos de autentificación de datos así como la gestión de información multimedia. 81

104 NODO B VLR USIM UE Estación Móvil NODO B RNC MSC GMSC RED PSTN, RDSI NODO B RNC HLR AUC EIR SMS-G SGSN GMSC IP WAN Figura 3-15: Arquitectura de Red UMTS. Fuente: Autores Acceso al medio Principalmente se usa CDMA, con tecnología de acceso múltiple, concretamente WCDMA con un ancho de banda de 5 MHz con modulación QPSK (Quadrature Phase Shift Keying). Se usan dos modos simultáneos según se requiera. Por un lado se tiene la transmisión FDD en donde se utilizan dos portadoras (uno para uplink y otro para downlink) lográndose el enlace simétrico y conocido como frecuencias emparejadas. Por otro lado, se tiene un enlace TDD en el cual se utiliza una sola frecuencia para el enlace ascendente y descendente por lo que se conoce como enlace asimétrico o enlace no emparejado. FDD utiliza un ancho de banda de 60 MHz y 12 portadoras, mientras que TDD usa 35 MHz con un total de 7 portadoras Evolución de UMTS UMTS ha evolucionado hasta dejar de ser una red de tercera generación convirtiéndose en LTE que pertenece a la cuarta generación. Esta evolución está siendo estandarizada por el 3GPP, la misma que se observa en la Tabla 3.7[61] Cuarta Generación La cuarta generación, conocida también como 4G, se define a aquellas redes cuyas velocidades de transmisión está entre los 100 Mbps para servicio móvil y 1 Gbps para servicio fijo. Su arquitectura está basada completamente en IP y permite la convergencia entre otros servicios basados en este mismo protocolo. Una de las redes 4G es LTE Long Term Evolution. 82

105 Tabla 3-7: Versiones de UMTS Fuente [61] Versión Año Características Versión UMTS con CDMA Realese Todo IP Realese HSPDA High-Speed Downlink Packet Access Realese HSUPA High-Speed Uplink Packet Access Realese Menor latencia, mayor QoS NFC Near Field Communication EDGE Evolutión VoIP. Realese LTE Log Term Evolution con acceso OFDMA Realese Wi-MAX y compatibilidad entre redes LTE y UMTS. Realese LTE-Advanced Realese Interconexión IP de servicio móvil avanzado entre operadores nacionales LTE Long Term Evolution Iniciado en 2004, el proyecto Long Term Evolution (LTE) nació con la intención de mejorar la red de acceso radioeléctrico conjuntamente con un núcleo de red mejorado basado completamente en IP que permite el acoplamiento con otras redes GSM-UMTS- HSPDA. Se encuentra estandarizado, al igual que las redes 3G, por el Proyecto 3GPP cuyo Release para LTE es la versión 8. Si bien LTE no es considerada como de 4G, sin embargo, la ITU en 2010 la declaró de cuarta generación. Arquitectura LTE Al igual que la Arquitectura GSM, LTE se compone de dos grandes bloques, bloque de radio acceso E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access y el núcleo de la red EPC Envolved Packed Core[62]. Ver Figura E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access, Es el conjunto de nodos enodeb mediante el cual los móviles UE User Equipment se conectan a la núcleo de la red LTE. Los UE, mediante protocolos AS, se conectan a los enodeb. Los nodos enodeb se interconectan entre sí a través de enlaces denominados X2 y hacia el CN (core network), concretamente, hacia el MME Mobility Management Entity con interfaces S1. 83

106 EPC, Envolved Packed Core, Es el núcleo de la red LTE y es la que lleva el control de los UE y el establecimiento de las portadoras de información. MME, Mobility Management Entity: es el nodo de control que recibe y procesa la señal que proviene de la UE y la envía al CN mediante protocolo NAS Non Acces Stratum. Sus funciones principales son las de administrar las portadores y establecer la conexión segura entre la red y la UE S-GW Serving Gateway: Sirve como punto de anclaje para los paquetes IP de usuario que se transfieren a través de la pasarela de servicio, cuando el UE se mueve entre los enodosb. También conserva la información sobre los portadores cuando el UE está en el estado de reposo y amortigua temporalmente datos de enlace descendente mientras que el MME inicia la paginación de la UE para restablecer los portadores. Además, el S-GW realiza algunas funciones administrativas en la red visitada y permite la interoperabilidad con otras tecnologías como GPRS y UMTS. PDN Gateway Packet Data Network Gateway: La PDN Gateway es responsable de la asignación de direcciones IP a los UE, así como la aplicación de QoS que garantiza el cumplimiento de la tasa de bits. Es responsable de la filtración de los paquetes IP que llegan hacia el usuario en el enlace descendente según la QoS asignada. También sirve como punto de interconexión con otras redes tales como CDMA2000 y Wi-MAX. HSS, Home Subscriber Server, Sus funciones son similares al HSS de la red GSM. HSS contiene los datos de suscripción de los usuarios. También contiene información sobre los PDNs a la que el usuario puede conectarse. Además, el HSS mantiene información dinámica, tal como, la identidad de la MME a la que el usuario está actualmente conectado y también genera los vectores de las claves de autenticación y de seguridad. CORE 2G, 3G SGSN HSS USIM UE enb MME PDN GATEWAY SERVICE GATEWAY PCRF RED PSTN, ISN, INTERNET enb MME Figura 3-16: Arquitectura LTE. Fuente: Autores 84

107 Acceso al medio Se utilizan dos enlaces, ascendente y descendente. OFDM Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales para el enlace descendente y MIMO Multiple-input Multiple-output; y SC-FDMA Single Carrier-Acceso Múltiple por División de Frecuencia para el enlace ascendente. Se utilizan esquemas de modulación datos QPSK, 16QAM, 64QAM utilizando un ancho de banda adaptativo de 1,4, 3, 5, 10, 15 y 20 MHz y un ancho de portadora de 15 khz. Con esto se logra velocidades límites de bajada de 326,5 Mbps y de subida de 86,5 Mbps[62] Power Line Communication PLC Power Line Communication conocido por su acrónimo PLC es el nombre que se le da a aquellas redes cuyo medio de transmisión son las líneas de cobre, o aluminio, que se usan para suministrar energía eléctrica. Principalmente esta tecnología se usa para la distribución de internet a los hogares o subscriptores aprovechando la gran cantidad de tendido eléctrico que existe que en algunos casos llega a lugares donde otros servicios de comunicación no tienen cobertura. Cuando la red PLC se usa para una red de datos o banda ancha toma el nombre de BPL, Broadband over Power Lines. Descripción Tipo de medio de transmisión Medio de Transmisión velocidades Señal portadora Modulación Tabla 3-8: Características PLC. Fuente: Autores Característica Guiado Red Eléctrica de media y baja tensión 256 kbit/s a 2,7 Mbit/s 1,6 MHz a 30 MHz OFDM Arquitectura de una Red BPL En la Figura 3.17 se puede observar la arquitectura elemental de una red BPL. Consta de los siguiente elementos[63]. HS Head End: Encargado de la asignación de recursos a todos los nodos de la red. También asegura que los perfiles y las condiciones de QoS Rep Repetidor o Inyector: Es un nodo utilizado para aumentar la distancia y por tanto la cobertura de la red BPL. También sirve para superar a los transformadores de distribución eléctrica que actúan como aislantes de señales. CPE Customer Premises Equipment [64] Es el equipo local del cliente que permite la autentificación del usuario sobre la red BPL ya será por medio de 85

108 una archivo de configuración o la configuración de parte del proveedor de servicio. Es el elemento final de la red que brinda el servicio de internet o de banda ancha. Ventajas No se requiere cableado adicional Tabla 3-9: Ventajas y desventajas red PLC. Fuente: Autores Desventajas Red susceptible de recibir y producir interferencias externas Cobertura en casi todos los lugares Ancho de banda estable debido a que es un medio guiado Costo elevados de módems Velocidad de transmisión de datos limitada con respecto a otras tecnologías HE INTERNET GENERACION REP REP TR AT TR MT CBL PC Figura 3-17: Arquitectura Red PLC. Fuente: Autores 3.2. ANÁLISIS DE LA INFRAESTRUCTURA DE REDES ACTUAL Redes PSTN, RDSI y xdsl En la provincia del Azuay existe alrededor de 14 permisionarios que brindan el servicio de internet pero se analizará solo a la empresa ETAPA EP., debido a que es el permisionario con el mayor número de usuarios, infraestructura, y penetrabilidad en el Cantón Cuenca frente a las cifras minoritarias de los demás. Cabe recalcar que ETAPA EP tiene la titularidad de los servicios de telecomunicaciones para el cantón Cuenca, siendo propietaria de la totalidad de la red PSTN donde se monta la red xdsl. Hasta septiembre 2014, Según ETAPA EP, cuenta con la totalidad de usuarios con cuentas dedicadas 30 de internet servidos con xdsl y con velocidad que fluctúan en 30 Cuentas dedicadas: Son aquellas cuentas que utilizan otros medios, que no sea Dial Up, para acceder a Internet, como puede ser ADSL, Cable Modem, Radio, etc. 86

109 planes residenciales desde los 2,4 a 12 Mbps. En cuentas conmutadas 31 existen 320 usuarios. Los equipos con los que cuenta ETAPA EP en el cantón Cuenca, tanto en el área urbana y rural se muestran en la Anexo 3-Tabla Red Cable modem. En el cantón Cuenca el mayor proveedor de CATV es la empresa SURATEL y tiene cuentas de internet hasta septiembre 2014 según la SUPERTEL. SURATEL conocido como TV Cable, brinda el servicio con una red troncal que es la que permite repartir la señal generada por una cabecera hasta las sub redes de distribución. TV cable utiliza el sistema DOCSIS 2.0 (Data Over Cable Service Interface Specification)[65], que es un sistema con estándar no comercial y que permite añadir datos en altas velocidades que van desde 2,6 Mbps hasta los 7,1 Mbps en planes residenciales en una infraestructura HFC. Figura Proveedor servidores Router CMTS Combinador de señal Red cable bidireccional Internet Firewall Señal TV TV Divisor Cable módem PC Usuario Figura 3-18: Arquitectura DOCSIS. Fuente: [65] 31 Cuenta conmutada: Son cuentas de Internet que para hacer uso del servicio el usuario debe realizar la acción de marcar a un número determinado ya sea a través de las redes de telefonía fija o móvil. 87

110 Redes Wi-Fi, WiMAX En Wi-Fi hay tres empresas que brindan estos servicios: Punto Net, CentroNet y ETAPA EP. Punto NET es el permisionario con mayor número de clientes en el Cantón Cuenca, servidos mediante Wi-Fi con velocidades desde 1,5 Mbps hasta los 5 Mbps en planes residenciales. Para este fin, PuntoNet utiliza una infraestructura de AP ubicados en varios sectores del Cantón Cuenca, principalmente en el área urbana que suman un total de usuarios. Los sectores cubiertos por PuntoNet se muestran en la Anexo 3-Tabla 3. ETAPA EP cuenta con 49 usuarios servidos mediante 14 AP s. Estos AP s principalmente son puntos de acceso públicos y para servicio en escuelas fiscales con velocidades de 1,2Mbps Figura 3-19: Cobertura Wi-Fi ETAPA EP. Fuente: ETAPA EP. 88

111 Según la Empresa ETAPA EP quien es la que brinda el servicio de Wi-MAX en el cantón Cuenca afirma que ha desplegado una red inalámbrica en la banda de 3,5GHz con un ancho de banda máximo de 2,4 Mbps de bajada, con compartición máxima de 8 a 1. Para septiembre de 2014 cuenta con 2759 usuarios mediante la cobertura de 50 radio bases, 44 operativas y 6 en modalidad standby. La cobertura y ubicación de las radio bases se pueden observar en la Figura Tabla 3-10: Parte de las radiobases instaladas para el servicio de WiMAX. Fuente: ETAPA EP N NOMBRE RB N NOMBRE RB 1 AMERICAS E9 22 QUIFATEX 05 2 ARENAL R EA 23 ESCUELA PANAMA 06 3 CENTRO R EC 24 YANUNCAY 07 4 CREA ED 25 EL TEJAR 08 5 TELLERES EF 26 PATAMARCA 09 6 TERMINAL F0 27 MALL DE RÍO F9 7 OFTALMO EE 28 PARQUE INDUSTRIAL B0 8 TOTO RF1 29 RICAURTE 0C 9 BIBIN F2 30 RICAURTE CENTRO 0C 10 CEBOLLAR F3 31 SAYAUSI 0F 11 UDA F4 32 EL VALLE ESCUELA ALLENDE F5 33 EQUINDECA P. VICTORIA MANUE J. CALLE 34 EMPRESA ELÉCTRICA CRISTO REY F7 35 CUTIEMBRE VERA VAZQUEZ F8 36 TUCURRUMI MIRADOR DEL RIO F9 37 EL VOLANTE LA MERCED F9 38 EL RELOJ UCUBAMBA 39 EL TIEMPO COL. INGENIEROS 1-FC 40 OLIMPO COL. INGENIEROS 2-FD 41 CAMARA DE INDUSTRIAS 21 BAÑOS FE 42 NARANCAY FF 89

112 Redes Celulares Figura 3-20: Radio Bases de WiMAX en la Ciudad de Cuenca. Fuente: ETAPA EP. Las redes celulares son las más extendidas en el país. Al momento se cuentan con tres operadores de servicios Celulares como son: Claro CONECEL Movistar Consorcio OTECEL CNT Corporación Nacional de Telecomunicaciones La cobertura de estos servicios celulares se da principalmente en los centros urbanos del país y de igual manera dentro en la parte urbana del Cantón Cuenca, mediante una infraestructura de radio bases según la Tabla Los mapas de cobertura teórica según lo publicado por la SENATEL se pueden apreciar en las Figuras 3.21, 3.22 y Las frecuencias determinadas para el uso de los servicios celulares son las que se establecen en Art 8 del Reglamento para la prestación del Servicio Móvil Avanzado son: 824 MHz a 849 MHz; 869 MHz a 894 MHz; 1710 MHz a 2025 MHz; y, 2110 MHz a 2200 MHz; Según las estadísticas de la SUPERTEL a noviembre de 2014 existen aproximadamente 18 millones de líneas celulares. 90

113 Según el INEC a Enero de 2015 somos [66] habitantes que nos da una densidad de 1,26 líneas por habitante. Tabla 3-11: Distribución de clientes por operadora y tecnología. Fuente: SUPERTEL[67] TECNOLOGÍA PREPAGO POSTPAGO TOTAL HSPA UMTS CDMA GSM LTE TOTAL Esto quiere decir que para el cantón Cuenca que cuenta con aproximadamente habitantes existen aproximadamente líneas celulares activas. Tomando en consideración que el índice de penetración del internet móvil es alrededor del 28% se estima que en el cantón Cuenca existen líneas con este servicio. Figura 3-21: Cobertura CONECEL. Fuente: SENATEL 91

114 Figura 3-22: Cobertura OTECEL. Fuente: SENATEL Figura 3-23: Cobertura CNT: Fuente: SENATEL 92

115 Tabla 3-12: Número de radio bases por tecnología y operadora en el Azuay. Fuente: SENATEL TECNOLOGÍA CONECEL OTECEL CNT GSM GSM UMTS UMTS LTE AWS LTE COMPARACIÓN ENTRE TECNOLOGÍAS Costos: Tenemos dos grandes grupos de tecnología que permiten tener un enlace móvil y fijo de internet. Dentro de los enlaces móviles tenemos como proveedores a las tres empresas de celulares que brindan una cobertura principalmente en la zona urbana del cantón Cuenca. Las tres tecnologías son de tercera generación brindando velocidades promedio de 2Mbps. Su ventaja es la movilidad que posee y su desventaja está en que los paquetes de internet por lo general son limitados (1000 Megas) y su costo es alto en relación a las tecnologías de internet fijo, teniendo costos superiores a los 25 dólares. Por otro lado, las tecnologías fijas, que están compuestas por tecnologías xdsl, Cable modem, Wi-Fi y Wi-MAX, con velocidades promedio de 2,2 Mbps tienen costos mensuales entre 23 dólares promedio sin limitación de los datos recibidos Cobertura: Todas las tecnologías tienen una cobertura en la parte urbana del cantón Cuenca. ETAPA EP, tiene el monopolio natural de las redes PSTN, para brindar servicio de última milla, por tanto es xdsl la tecnología que más penetración, con cobertura incluso en algunas parroquias rurales del cantón con velocidades superiores a los 2 Mbps. Cable Modem tiene cobertura dentro del área urbana y las tecnologías inalámbricas como Wi-Fi, Wi-MAX y las redes celulares tienen una cobertura que depende de la ubicación de las radio bases instaladas. Generalmente las áreas urbanas se encuentran cubiertas, mientras que las zonas rurales tienes coberturas específicas y con velocidades de transmisión menor. 93

116 Velocidad: Las redes celulares de 4G, cuya implementación se espera para finales de febrero de 2015, serán sin dudas las de mayor velocidad de transferencia de datos, sobre los 20 Mbps, por ahora las redes celulares brindan, usando tecnologías 3G, 3.5G, velocidades promedio de 2 Mbps. Las tecnologías como Wi-Fi, WiMAX, xdsl, Cable Modem, brindan velocidades básicas desde los 2.2 Mpbs hasta los 10 Mbps. Dentro de las más lentas están las redes Dial-Up con velocidades menores a los 64 kbps Número de Abonados: Para la implementación de canal de retorno, el número de abonados, es un factor fundamental a considerar para que el proceso de interactividad se desarrolle plenamente. Si bien, estadísticamente, las redes Celulares presentan un mayor número de terminales con servicio de internet, no se puede considerar como la más adecuada para el canal de retorno frente a la tecnología xdsl, debido a que sus planes de internet son limitados y los costos son altos. Por tanto, xdsl tiene el mayor número de abonados (62 000) seguidos de Cable Modem, Wi-MAX y Wi-Fi En la Tabla 3.13 se presenta una comparación entre tecnologías: Tabla 3-13: Cuadro comparativo de tecnologías. Fuente: SENATEL - SUPERTEL TECNOLOGÍA OPERADOR ABONADOS COSTO COBERTURA VELOCIDAD** DIAL-UP ETAPA EP 320 PREPAGO 56 Kbps URBANA - RURAL xdsl ETAPA EP $ 19,99 2,4 Mbps CABLE SURATEL (TV-CABLE) $ 19, Mbps URBANA PUNTO NET 2210 $ 24,90 2,2 Mbps WI-FI ETAPA EP 49 PLAN EDUCANDO (PARA ESCUELAS) URBANA - RURAL 1,2 Mbps WI-MAX ETAPA EP 2759 $ 19,99 CELULAR CONECEL OTECEL CNT EP * 1000MB a $ 19,99 *Basado en un porcentaje de penetración del internet móvil 28%. FUENTE SUPERTEL ** Velocidades promedio URBANA 2,4 Mbps 1,5 Mpbs 94

117 3.4. MODELADO DE CANAL DE RETORNO Para diseñar el canal de retorno en la televisión digital es necesario que los hogares dispongan de un medio de conexión a internet. Debido a que este canal de retorno es para los usuarios de la televisión digital abierta es necesario descartar la población servida por servicios de televisión por suscripción. A noviembre de 2014, según estadísticas de SENATEL existen 249[68] sistemas autorizados a nivel nacional entre sistemas de televisión satelital, televisión codificada terrestres y televisión por cable. De éstos 16[68] están autorizados para su funcionamiento en la provincia del Azuay y 6 empresas tienen cobertura en el cantón Cuenca con un total de [69] clientes registrados hasta septiembre 2014 Según la SENATEL, el índice de penetración de la televisión por suscripción es del 26 %. Esto quiere decir, que el 74 % será beneficiario directo de la televisión digital abierta y de sus servicios interactivos. Por otro lado, según los datos de SUPERTEL para septiembre 2014 el índice de penetración del internet fijo para la provincia del Azuay es alrededor del 40 % y el internet móvil alrededor del 28%[36]. Es decir, que si quitamos a la población que tiene el servicio de televisión por suscripción y a los que están servidos por una conexión de internet fijo tenemos aproximadamente el 45% de la población a la cual hay que darle una solución de canal de retorno de bajo costo para la televisión digital terrestre. Luego del análisis de la infraestructura de redes dentro del cantón Cuenca se ha determinado que la tecnología de mayor número de habitantes es xdsl brindado por la empresa ETAPA EP seguido de las tecnologías como Cable Modem, Wi-Fi y WiMAX y redes celulares. La cobertura mayoritaria se logra en el área urbana. En la Figura 3.24 se muestra la estructura de canal de retorno para un usuario que dispone de una conexión xdsl. 95

118 TV Internet STB Splitter Modem Portátil Figura 3-24: Modelo de canal de retorno para un usuario que dispone de una conexión ADSL. Fuente: Autores Una barrera para la implementación del canal de retorno es la dependencia de los operadores externos de internet y los costos de los planes que haría que los servicios de interactividad no se apliquen plenamente a estos usuarios. Por tanto, es necesario diseñar soluciones prácticas y de bajo costo para la implementación del canal de retorno para aquellos usuarios que no disponen de una conexión de internet ya sea por estar dentro de áreas donde no existe presencia de infraestructura de redes o en aquellos casos donde por los costos de los servicios no se ha podido implementar. De la experiencia brasileña y de otros países en donde la implementación de la televisión digital se ha dado con anterioridad, se identifica las siguientes alternativas para el canal de retorno: Red Ad-Hoc Una buena alternativa es conectar todos los set of box o televisores mediante una red AD-HOC como lo permite el estándar IEEE Esta es una solución cuando la densidad de televisores es alta, es decir se encuentran los hogares o televisores cerca entre sí. Dependiendo de la tarjeta de red inalámbrica instalada en los Set Top Box, de su potencia y de las condiciones constructivas de las edificaciones se pueden tener coberturas entre 20 a 30 metros como máximo. Cada televisor o set of box por tanto se convierte en un nodo de la red y como tal es capaz de buscar el mejor camino para comunicarse con los otros ya que el protocolo es 96

119 auto configurable. No es necesario que todos los nodos de la red se encuentren encendidos. La funcionalidad plena de la red dependerá de la densidad de los nodos de la distancia entre ellos con la premisa de que mínimo un 40 % de los nodos estén encendidos para lograr comunicarse hacia el internet[70]. Esto quiere decir que uno de los nodos permanentemente tiene que estar conectado a la red internet o ser un modem Wi-FI con enlace permanente. La ventaja de esta solución es el bajo costo de implementación. La desventaja principal es que no se pueden establecer políticas de calidad de servicio ya que el sistema, por su topología, presenta muchos caminos de transmisión y colisiones. TV STB Gateway Internet Figura 3-25: Modelo de red Ad-Hoc para canal de retorno. Fuente: Autores Implementación de un Proveedor de Canal de Retorno PCR Una solución de canal de retorno para aquellos lugares en donde no haya cobertura de redes cableadas o donde la densidad de la población no sea alta puede ser la implementación de un Proveedor de Canal de Retorno. Esta figura aparece en un nuevo modelo de negocio para la distribución de la televisión digital. De igual manera como ocurrió con la separación de la funciones en el sistema eléctrico ecuatoriano, pretende que la televisión se divida en segmentos funcionales de la siguiente manera[71]: Proveedor de Televisión Digital Es el proveedor de las aplicaciones interactivas y el receptor de los flujos de datos que llegan desde la terminal interactiva de usuario. Este proveedor realiza un análisis del flujo de datos entrantes y puede establecer mediciones de QoS dinámicos. Esto permite clasificar cada uno de los datos. 97

120 Proveedor de Contenidos PC El proveedor de contenidos es un repositorio de multimedios y aplicaciones interactivas que está listo para ser utilizado o comercializado. Este repositorio está vinculado directamente con el Proveedor de Canal de Retorno PCR o con el Proveedor de Televisión Digital PTVD o actuar de manera independiente. Esto permitiría que dependiendo de la región, en donde se encuentre el PCR, puede haber contenido asociado a la misma o información relevante a seguridad que incluya un sistema de alerta temprano. Proveedor de Canal de Retorno PCR Es el encargado de brindar una conexión de última milla a los usuarios finales. Realiza la función de front-end para los usuarios finales de parte del proveedor de televisión digital PTVD. El PCR puede brindar aplicaciones interactivas u otros servicios de datos adicionales a los que brinda ya el PTVD dependiendo de la región en la que éste se encuentre y entre los usuarios que se conecten a este PCR. El PCR tiene la función de recopilar o transportar los datos hacia el PTVD brindando soluciones de última milla con tecnologías que se adapten a las condiciones geográficas, demográficas y sociales de una determinada población. Se sugiere que este proveedor de canal de retorno se implemente como parte de las políticas públicas para el proceso de implementación de la televisión digital para brindar a los televidentes un servicio de interactividad. Terminal Interactivo Usuario Final El terminal interactivo es el set top box que están el en domicilio, debe disponer de tres partes fundamentales como son: El sintonizador de TDT que es un componente responsable de las tareas de codificación y decodificación de señales digitales. Puede tener una memoria secundaria para transmisión de vídeo bajo demanda (VoD) u otros servicios que requieran buffers de datos. Selector de infraestructura de medios que tiene la función de un filtro que actuará como un umbral, limitando el uso de aplicaciones de acuerdo con la tecnología adoptada en el canal de retorno. Es decir, deber ser capaz de reconocer el ancho de banda que brinda el canal de retorno conectado para decidir que aplicaciones se pueden correr o no. La interfaz de red define el tipo de adaptador de medios físico utilizado para el canal de retorno. Por ejemplo, si fuera una conexión Wi-Fi se necesita un adaptador WLAN

121 La ventaja de este sistema es que existe un operador de canal de retorno que puede implementar políticas de QoS y por tanto garantiza la plena conectividad del canal de retorno. La desventaja es que la construcción de este modelo de negocio de la televisión puede tomar algunos años en desarrollarse buscando el marco legal y técnico necesario para su implementación. Infraestructura del canal de retorno Proveedor de Canal de Retorno Proveedor de contenidos Proveedor de TV Usuario Figura 3-26: Proveedor de Canal de Retorno. Fuente: Autores WDS Wireless Distribution System Para la implementación del canal de retorno en zonas rurales con baja densidad demográfica la solución es la instalación de un sistema WDS IEEE , junto con varias antenas direccionales, para cubrir un área de varios kilómetros con un costo relativamente bajo. WDS Sistema de Distribución Inalámbrico, es un tipo de redes inalámbricas que se utiliza para interconectar varios Basic Service Set (BSS), para retransmitir un punto de acceso (AP) proporcionando una señal adecuada que permite la itinerancia entre los múltiples puntos de acceso brindando conectividad con otras redes o con la Internet. Su ventaja está un su bajo costo de implementación y la facilidad en la configuración de los nuevos puntos de acceso, por otro lado, es un sistema flexible ya que permite la expansión de la cobertura con solo colocar una nueva antena para brindar servicio a otros sectores ajustando el posicionamiento. Además, para ahorrar cableados eléctricos, estas antenas podría utilizar energías renovables. Su desventaja es que no se pueden establecer, al igual que la red ad-hoc, políticas de calidad de servicio claras. 99

122 BSS BSS AP Internet BSS BSS BSS BSS Reutilización de redes celulares Figura 3-27: Modelo de canal de retorno red WDS. Fuente: Autores Otro modelo de canal de retorno implica en el uso de la infraestructura de telefonía móvil y sugiere la instalación de puntos de acceso IEEE Wi-MAX en las estaciones base celulares (CBS Cellular Base Station). Las antenas instaladas en el CBS deben ser de doble banda, recibiendo no sólo las frecuencias del operador celular, sino las de las señales provenientes del canal de retorno. El equipo de control en el CBS procesa las señales y las diferencian antes de enviarlas el Centro de conmutación y control CCC. Desde aquí únicamente es necesario un enlace con el Proveedor de Televisión Digital PTVD quien procesará los datos completándose el camino de retorno. La ventaja de este sistema es que se puede tener una gran cobertura de servicios ya que las redes celulares presentan una cobertura en función de la densidad de población, se garantiza la operatividad y mantenimiento de los equipos instalados. Se pueden implementar políticas de QoS que aumenten el grado de satisfacción al cliente. La 100

123 desventaja radica en que este servicio son los costos de implementación de la tecnología y los costos de los servicios que podrían generarse. BSS CBS CBS BSS CCC BSS BSS PTVD BSS Red de acceso a internet Figura 3-28: Modelo de cana de retorno utilizando la infraestructura celular: Fuente: Autores Simulación de canal de retorno CONSIDERACIONES GENERALES Para realizar la simulación del canal de retorno es necesario analizar el tipo de información que va a circular por el mismo. De estudios preliminares[72-75] realizados se determinó que para una aplicación básica de interactividad como T-Voting, tiene un tamaño de paquete de 100 bytes (ver figura 3.30) con una tasa de trasmisión promedio de 5 kbps. Para la simulación del canal de retorno se utiliza el programa Modeler de Riverbed que es una versión actualizada de OpNET. Se realizaron simulaciones con dos esquemas de red: Red ADSL Red Wi-Fi 101

124 ESCENARIO ADLS En el primer caso se plantea el escenario con una red ADSL con los siguientes parámetros. Parámetro Número de usuarios ADSL Tipos de enlaces Servidor de Aplicaciones Interactivas Paquete de Aplicativo Tabla 3-14: Parámetros de simulación para una red ADSL. Fuente: Autores, [72] Valor 5, 62 y 125 abonados Subida: 5Mpbs Bajada: 500 kbps 10 base T para los enlaces desde el DSLAM hacia el Servidor de Aplicaciones Interactivas Enlace xdsl entre DSLAM y terminal de usuario Soporta servicios de Base de Datos (pesado) 100 bytes Tasa de transmisión 5 kbps Protocolo de transporte Tipo de Tráfico TCP New Reno[72] Distribución de probabilidad Pareto[75] Tiempo activo 50 ms Tiempo parado 100 ms Figura 3-29: Escenario de simulación ADSL. Fuente Autores 102

125 Se realizan tres simulaciones cambiando el número de usuarios empezando con 5, 62 y 125 abonados. El tiempo de simulación es de 30 minutos. El diagrama de simulación utilizado está en la figura 3.29 Figura 3-30: Configuración del paquete de datos de la aplicación interactiva con 100 bytes. Fuente: Autores Se verifica la carga en el servidor de base de datos y los retardos que se producen en la red. La Carga en el servidor de aplicaciones interactivas es máximo 700 kbits/segundo y el mayor retardo que se produce es de 7 ms. Se supone que el canal se encuentra ocupado un 65% del total de ancho de banda con 125 abonados. En la figura 3.31 (en amarillo 5 abonados, azul 62 abonados y rojo 125 abonados) se observa que la aplicación ocupa un 2% del ancho del canal para 125 abonados. Figura 3-31: Porcentaje de utilización del canal de bajada. Fuente. Autores 103

126 Ya con la aplicación y los servicios de internet que estan ya en el canal este porcentaje de utilización suba a 60% en subida y 20% en bajada. La carga maxima en el servidor es de aproximadamente 3Mbps y el retardo del 15 ms. Figuras 3.32 a Figura 3-32: Porcentaje de utilización del canal de bajada. Fuente. Autores Figura 3-33: Porcentaje de utilización del canal de subida. Fuente. Autores 104

127 Figura 3-34: Carga en el servidor para una red ADSL. Fuente Autores Figura 3-35: Retardo en la red ADSL. Fuente Autores ESCENARIO Wi-Fi En el segundo caso se plantea el escenario con una red Wi-Fi con los siguientes parámetros. 105

128 Tabla 3-15: Parámetros de simulación para una red ADSL. Fuente: Autores, [72] Parámetro Valor Número de usuarios 6, 40 y 72 Tipos de enlaces 10 base T para los enlaces desde el switch hacia el Servidor de Aplicaciones Interactivas Enlace IEEE entre switch y terminal de usuario Servidor de Aplicaciones Soporta servicios de Base de Datos (pesado) Interactivas Paquete de Aplicativo 100 bytes Tasa de transmisión 5 kbps Protocolo de transporte Tipo de Tráfico Tamaño de celda Características de la antena Enlace TCP New Reno[72] Distribución de probabilidad Pareto[75] Tiempo activo 50 ms Tiempo parado 100 ms 1 km x 1 km 0,6 W Tasa 2 Mbps Frecuencia 2,4 GHz % de pérdidas Asimétrico 1,5Mbps subida 385 Kbps bajada Figura 3-36: Escenario de simulación 6 abonados Wi-Fi. Fuente Autores 106

129 Figura 3-37: Escenario de simulación 40 abonados Wi-Fi. Fuente Autores Figura 3-38: Escenario de simulación 72 abonados Wi-Fi. Fuente Autores De igual manera se realizan tres simulaciones cambiando el número de usuarios empezando con 6, luego con 40 y finalmente con 72 abonados servidos desde dos AP. El tiempo de simulación es de 30 minutos. Los diagramas de simulación utilizados están en las figuras 3.36, 3.37 y 3.38 Se verifica la carga en el servidor de base de datos y los retardos que se producen la red. La carga en el servidor de aplicaciones interactivas es máximo 7 kbits/segundo y el retardo es mayor con respecto a ADSL con un valor de 30 ms. Las gráficas se pueden 107

130 ver en las figuras 3.39, 3.40 y 3.41 en donde se compara en función del número de usuarios. En amarillo 6 abonados, azul 40 abonados y rojo 72 abonados. Figura 3-39: Carga en el servidor en la red Wi-Fi. Fuente Autores Figura 3-40: Retraso en el enlace Wi.Fi. Fuente: Autores 108

131 Figura 3-41: Retardo en toda la red Wi-Fi. Fuente: Autores 3.5. ANÁLISIS QoS Generalidades Quality of Service, abreviadamente conocido como QoS, es el término que se utiliza para definir la calidad de servicio de una red de telecomunicaciones tanto de manera cuantitativa como cualitativa de tal manera que los datos o aplicaciones que se transmitan por el sistema de telecomunicaciones brinden un grado de satisfacción al usuario o cliente. Existen varios parámetros para determinar QoS, que están en función del tipo de infraestructura de red, del tipo de servicio, etc. Para el canal de retorno de la televisión digital, debido a que la información transmitida no requiere un gran ancho de banda así como las tasas de transmisión son bajas se usan los siguientes parámetros: Retardo extremo a extremo (EED). Se define como el retraso temporal que sufren los datos de la comunicación por los diversos efectos intermedios acumulados. Según este retraso los servicios serán elásticos o inelásticos Tasa de pérdidas (PLR). 109

132 La tasa de pérdidas se refiere al número de paquetes de información perdidos relativos al total de información transmitida. Ancho de banda máximo (BW) Es La capacidad nominal del enlace de comunicaciones y se define como la velocidad nominal a la que se transmite cada bit de información. Tabla 3-16: Umbrales QoS. Fuente: [76] Parámetro QoS Valor Aplicación < 50ms servicios de audio y telefonía < 100ms aplicaciones interactivas que impliquen la participación de personas EED < 150ms vídeo interactivo, conferencia multimedia de audio y vídeo, etc. < 400ms aplicaciones tiempo real PLR BW Tipo de servicio < 3% transmisión de datos sensibles o confidenciales < 10% para ratios de compresión de 10:1 a 20:1 < 15% audio y vídeo interactivo < 20% en general, para todo tipo de aplicaciones tiempo real > 15 kbps Aplicaciones interactivas de audio. > 60 kbps Aplicaciones interactivas de vídeo. > 100 kbps aplicaciones interactivas de audio y vídeo > 200 kbps Aplicaciones interactivas de telemedicina de alta calidad. Los aplicativos Ginga pueden ser considerados como servicios elásticos ya que no se necesita que la información que retorna del televidente al proveedor de televisión digital sea inmediata (se tolera el retardo), esto implica que EED puede tener umbrales altos. En cuanto la tasa de transmisión y anchos de bandas, la mayoría de aplicaciones (excepto aquellas en las que se necesite brindar servicios de videoconferencia) sólo requieren una baja velocidad de transmisión de datos [73] menores a 100 kbps con tasas de pérdidas menores al 20%. Tabla 3-17: Parámetros de QoS para Canal de Retorno. Fuente: Autores Parámetro QoS Umbral para canal de retorno EED Elástico < 0,50 s PLR < 20 % BW < 100 kbps 110

133 Escenarios de servicio Escenario 1: Redes ADSL En nuestro medio, como ya se vio en los apartados anteriores, la tecnología ADSL es la de mayor número de abonados. De la experiencia brasileña se recoge las simulaciones y conclusiones sobre la calidad de servicio obtenida. Según el artículo "QoSTVModel: A semantic model for analysis of QoS in interactive applications for SBTVD" de M. S. Couto [75], luego de realizar un estudio con una población urbana de aproximadamente hogares que poseen una conexión de ADSL con velocidades de 1Mbps de bajada y 0,3 Mpbs de subida, mostraron que los parámetros de calidad de servicio cambian en función del número de usuarios conectados a la red. Para la población utilizada en esta simulación se determinó que BW no se ve afectada por el número de usuarios, soló en el caso que la población superara los usuarios, caso contrario BW se mantiene en 100 kbps. Si se considera un retardo EED de 0,5 s tenemos un límite de 300 usuarios. Esto se podría solucionar con el aumento del tamaño del buffers de datos en los set top box. Finalmente para tener una tasa de pérdida de datos PLR de 3,5 % se garantiza la misma para usuarios. Por tanto para ADSL, se determina que parámetro más sensible es EED. De las simulaciones realizadas en de igual manera se encontró que el retardo está ligado con respecto al número de abonados que se conectan a la red. Escenario 2: Redes Mesh: Red Ad-hoc y Red WPS Este escenario, como se vio ya en el apartado anterior consta de un solo AP y mediante el uso de topología Ad-hoc o usando WPS se logra aumentar la cobertura de la red. En estos casos existen muchas variabilidades en los parámetros de las redes que intentar medir la Calidad de Servicio se torna imposible ya que existen múltiples terminales que comparten el mismo espectro radioeléctrico y esto hace que se produzca colisiones entre dos o más terminales transmitiendo simultáneamente como se expone en el artículo "Análisis de la QoS en redes inalámbricas," realizado por R. Martínez Gómez.[77] Escenario 3: Reutilización de redes celulares: Según lo expuesto en "Proposta De Canal De Retorno Para Tvd Brasileira Em Um Cenário Típico Da Região Amazônica" por M. Margalho, y K. Nascimento [73], se considera un área aproximada de m2 en cuyo centro se encuentra la estación base. Se consideran dos tipos de tráficos: uno básico de 9 kbps para servicios de interactividad básica, y otro de 192 kbps para servicios de interactividad avanzada que incluya voz y video por el canal de retorno (video conferencia). Se consideró el enlace 111

134 entre la CBS y la CCC y entre CCC y PTVD de 384 Kbps. Para el proceso de transmisión se usó una distribución de Pareto. Los resultados obtenidos demuestran que incluso en situación de congestión BW se mantiene en 7 kbps y en 160 kbps según el tipo de aplicación que es suficiente para la transmisión de los datos de usuario; el retardo EED se mantiene por debajo de los 300 ms con una probabilidad de bloqueo del 26%. 112

135 CAPITULO 4 4. PROPUESTA DE MODELO DE NEGOCIO En este capítulo se definen los objetivos del estudio de mercado en base a la información levantada desde fuentes primarias y secundarias para determinar una propuesta de modelo de negocio para la comercialización de aplicativos en la televisión digital. El objetivo del estudio de mercado es definir la demanda potencial para la oferta en el desarrollo de aplicativos GINGA realizando un levantamiento de la información primaria mediante encuestas para conocer las preferencias y condiciones socio económicas de los televidente; y secundaria en base a información de las compañías relacionas con el modelo de negocio. Además es necesario identificar estadísticas de publicidad, de programación de los canales de televisión que son los principales actores de la demanda del producto. Con todo lo expuesto es necesario definir un modelo de negocio que busque capturar la atención de las empresas vinculadas con el negocio de la televisión cuyo principal objetivo sea vender un aplicaciones Ginga que satisfagan las necesidades de los televidentes. Utilizando las herramientas de análisis financiero se determina la factibilidad o no del modelo planteado DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL (INFORMACIÓN DE FUENTES SECUNDARIAS Actualmente no se evidencia antecedentes sobre el mercado de aplicaciones Ginga ya que todavía la televisión digital está en fase de transición hasta el 2019 en donde ocurrirá el apagón analógico y en consecuencia la aplicabilidad total de la televisión digital. Hasta la fecha se ha trabajado en los aspectos técnicos necesarios para la implementación de la TDT tales como la reorganización del espectro, la regularización de los equipos de televisión que se importan, concesiones del dividendo digital entre otras. Aún no se han establecido políticas claras sobre el ensamblaje, importación de los decodificadores o STB que harán posible el uso de los televisores analógicos o de aquellos que no dispongan del sintonizador digital. En cuanto a los televisores digitales importados ya se ha establecido mecanismos que garanticen su recepción de las señales digitales. Sin embargo, la norma de televisión digital y el marco legal actual no son mandatarias en cuanto a la capacidad de ejecutar aplicaciones Ginga en los aparatos. 113

136 Tampoco se han identificado compañías que estén trabajando abiertamente en el desarrollo de aplicativos GINGA. Únicamente se ha encontrado una comunidad Ginga Ecuador que no presenta actividad reciente (www.ginga.org.ec ). Por tanto el análisis se efectuará sobre las más de 1000 empresas vinculadas en forma directa e indirectamente al modelo de negocio según las estadísticas de la Superintendencia de Compañías[78]. En este conjunto de empresas se identificarán todos los actores del mercado como son las compañías ofertantes, los demandantes del productos. Dicho producto, será analizado desde el punto de vista del televidente que es el beneficiario indirecto final de los aplicativos, identificando sus preferencias y otros aspectos relativos al modelo de negocio Clientes Los clientes potenciales para el modelo de negocio serán las empresas que dentro de sus actividades económicas constan la de edición, publicación, producción, programación televisiva y agencia de noticias. Alrededor de estas actividades económicas hay aproximadamente 300 empresas distribuidas en todo el Ecuador. Estas empresas manejan cifras de ingresos alrededor de los 300 millones de dólares (balance 2013). De este universo de clientes serán los canales de televisión los que me más requerirán de este servicio Competencia Estará formada por las empresas ecuatorianas que dentro de las actividades económicas constan: diseño, manejo instalación y contenidos en software. Aproximadamente 800 empresas se pueden constituir como potenciales ofertantes y por lo tanto, competidores para el desarrollo de aplicativos en modelo de negocio. Además hay que considerar a todos los profesionales en libre ejercicio que pueden formar nuevas compañías para incursionar en el modelo DEFINICIÓN DE OBJETIVOS PARA EL ESTUDIO DE MERCADO Objetivo General Definir la demanda potencial para la oferta en el desarrollo de aplicativos GINGA en la televisión digital terrestre realizando un levantamiento de la información primaria y secundaria de la situación actual del mercado Objetivos Específicos Identificar el producto y su área de oferta Determinar la oferta y la demanda 114

137 Conocer las preferencias de programación de los televidentes según grupos de edad Conocer el tiempo y horarios en que los televidentes miran la televisión Determinar las aplicaciones preferidas de los televidentes Identificar los servicios de apoyo o complementarios Levantamiento de información de fuentes primarias sobre el desarrollo de aplicativos Ginga En Latinoamérica específicamente en países como Brasil y Argentina en donde la Televisión Digital se ha implementado tempranamente con respecto a nuestro país, existen institutos educativos, laboratorios de investigación y empresas que colaboran en el estudio y desarrollo de aplicativos Ginga Algunas de estas instituciones son: Lifia: Laboratorio de Investigación y Formación en Informática Avanzada de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata, LAVid: Laboratório de Aplicações de Vídeo Digital (LAVID): creado en 2003, el Laboratorio de Aplicaciones de vídeo digital (LAVID) está integrado en el Departamento de Informática (DI) de la Universidad Federal de Paraíba (UFPB). El laboratorio fue la propuesta de desarrollar proyectos de investigación de hardware y software enfocado a televisión digital e interactiva y Middleware TeleMídia es un laboratorio del Instituto de Tecnología de Software (ITS) del Departamento de PUC-Rio, el cual tiene como objetivo apoyar los proyectos de investigación y desarrollo en las áreas de Sistemas Multimedia / Hipermedia y Multimedia Data Communications. En particular, los sistemas de televisión digital, terrestre e IPTV. 115

138 En el resto de países que adoptaron el SBTVD no presentan evidencia clara del desarrollo de empresas dedicadas a este fin y en Ecuador el único portal, Ginga Ecuador tampoco evidencia hasta la fecha información actualizada de algún desarrollo de aplicativos OBTENCIÓN DE DATOS PRIMARIOS MEDIANTE ENCUESTAS En un estudio de mercado surgen varios puntos de análisis y métodos que ayudaran a conocer las características del mismo y que son necesarios para tomar decisiones para determinar la existencia de clientes, sus preferencias, rangos de edad entre otros. Ya que el modelo de negocio está enfocado a satisfacer ciertas necesidades que la televisión analógica no brinda se consultará a la población de la ciudad de Cuenca sobre sus preferencias cuando mira la televisión Selección de Método Para la obtención de los datos primarios se utilizará el método de objetivos cuantitativos ya que la información que se obtendrá y estudiará serán estadísticos y matemáticos. Con el objetivo de investigar todas las cifras posibles del mercado y su comportamiento se debe tener presente la acción en esta metodología con las preguntas Qué? Cuántos? y Dónde? Además se realizara investigación experimental ya que se tendrá variables no comprobadas, las cuales son ideadas buscando confiabilidad Tamaño Muestral Consiste en obtener un número de muestras de un total poblacional, que nos permitirá conocer varias características de la misma. Esta muestra deberá tener: Un nivel de confianza Un índice de error menor Un valor aproximado y adecuado para realizar una proyección La precisión para nuestro estudio 116

139 Sabiendo que la población es finita, y que los datos serán tomados al azar y aleatoriamente, la cantidad de muestras necesarias, adecuadas y confiables, para ser estudiada se calcula con la siguiente ecuación: n = N σ 2 z 2 d 2 (N 1) + σ 2 z 2 Ec. 4.1 Donde: n: Tamaño de la muestra. N: Tamaños de la población. σ : Desviación Estándar. z 2 : Índice de confianza. d : Límite de error. Entonces: Ya que este estudio se realiza en el cantón Cuenca se tomó la población de según los datos del INEC considerando la tasa de crecimiento de la población. Además se tomó un índice de confianza tal que permita obtener un 90 % de seguridad, límite de error del 4 % y desviación estándar de 0,5 por tanto se tiene: n = Total de muestra necesario n 270 [79] La encuesta ,5 2 1, ,05 2 ( ) + 0,5 2 1,645 2 Una vez determinado el tamaño de la muestra se utilizará la encuesta para obtener información requerida por medio de un cuestionario de preguntas Tipo de encuestas Las encuestas se clasifican de acuerdo a la Figura

140 Tipos de Encuesta Según sus objetivos Según su procedimiento Según las preguntas Encuestas descriptivas Encuestas analíticas Encuestas Personal directa Encuestas personal a distancia Encuesta auto administrada Respuesta abierta De respuesta cerrada Figura 4-1: Tipos de Encuestas. Fuente[80] Para este estudio de mercado se utilizara un tipo de encuesta variable con objetivos descriptivos y analíticos además será auto administrada por el volumen de datos necesitados, de respuestas abiertas y cerradas con el fin de precisar los resultados de los datos obtenidos. Para esto realizaremos un cuestionario-lista no muy extenso, preguntando una a una las inquietudes. Para el propósito de la investigación las preguntas se clasifican en función de su contenido como: Preguntas de identificación Preguntas de hecho, acontecimientos concretos. Preguntas de acción, actividades del encuestado Preguntas de información Preguntas de intención Preguntas de opinión Con lo expuesto se propone el siguiente modelo de Encuesta. 118

141 Modelo de Encuesta Saludos; Somos estudiantes de la Maestría en Gestión de Telecomunicaciones de la Universidad Politécnica Salesiana y nos encontramos levantando información para nuestra tesis. Esta información evaluará las posibilidades de negocios para una empresa que emprenderá el desarrollo de software (aplicativos Ginga) en la Ciudad de Cuenca, por favor ayúdenos respondiendo las siguientes preguntas. Datos de identificación Edad: menos de 15 años de 15 a 20 años de 20 a 30 años de 30 a 50 años Sexo: más de 50 años Masculino 1.- Cuántas personas viven en su hogar? Seleccione Femenino Hay Personas 2.- De cuánto es el ingreso económico aproximado que percibe las personas en su hogar? menos de $ 500 de $ 500 a $ de $ a $ De cuántos televisores dispone su hogar? Cantidad más de $ Hay 4.- De la siguiente lista, seleccione su programación favorita en una escala del 1 al 5. Tome el valor de 5 como mayor índice. Puede seleccionar más de una opción. Televisores Noticieros Deportes 119

142 Farándula Reality s Culturales Películas Cocina Novelas Otros 5.- Alrededor de qué hora usted ve televisión? Puede seleccionar más de una opción. entre las 6:00 a 10:00 entre las 10:00 a 14:00 entre las 14:00 a 18:00 entre las 18:00 a 00:00 entre las 00:00 a 06: Cuántas horas diarias cree usted que ve televisión? Seleccione una opción 1 hora 2 horas 3 horas 4 horas y más 7.- En la actualidad Cree que la publicidad en televisión es aburrida e inoportuna? Responda por favor Si 8.- Sabía usted, que la interactividad en la Televisión digital es la capacidad de ofrecer contenidos adicionales sobre sus programas favoritos? Responda por favor No Si 120

143 9.- Cree que es importante estar siempre informado desde su televisor digital? Responda por favor No Si 10.- Le gustaría tener servicios de interactividad en su televisor? Responda por favor Si No 11.- Qué información interactiva le gustaría ver por televisión cuando usted quiera? Puede seleccionar más de una opción Salud No Gobierno Clima Deportiva Redes sociales Bancarios Cultural Publicidad (productos) Transporte Juegos Otros 12.- Si pudiera influir con su voto sin costo alguno en una encuesta y en programación, lo haría? Responda por favor Si 13.- Si necesitara más información sobre un artículo, programa o tema lo pediría? Responda por favor No Si 121

144 No 14.- Cree que el manejo de opciones con el control remoto es complicado y poco práctico? Responda por favor Si Resultados de las encuestas No Aplicada la encuesta al segmento de mercado considerado, se trabajará con el total de 280 muestras, con lo se procede a tabular analizar e interpretar los datos obtenidos, a través de gráficos y cuadros, necesarios para comprender la información obtenida. Datos de identificación 2% Edad 4% 29% 21% menos de 15años de 15 a 20 años de 20 a 30 años 44% de 30 a 50 años más de 50 años 122

145 Sexo 1% 47% 52% Femenino Masculino Otros Pregunta 1.- Cuántas personas viven en su hogar? 3% 2% 10% 22% 5% 28% 8% 22% 1 persona 2 personas 3 personas 4 personas 5 personas 6 personas 7 personas más de 7 personas 123

146 Pregunta 2.- De cuánto es el ingreso económico aproximado que perciben las personas en su hogar? 8% 20% 24% 48% menos de $ 500 de $ 500 a $ de $ a $ más de $ Pregunta 3.- De cuántos televisores dispone en su hogar? 5% 2% 15% 24% 17% 37% 1 Televisor 2 Televisores 3 Televisores 4 Televisores 5 Televisores más de 5 Televisores 124

147 Pregunta 4.- Seleccione su programación favorita del 1 al 5 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 % DE ACEPTACIÓN SEGÚN TIPO DE PROGRAMAS (Más Aceptados) TIPO DE PROGRAMA % ACEPTACIÓN LEYENDA DE COLOR Películas 41,8% Deportes 18,6% Otros 16,8% Noticieros 15,4% 125

148 % DE ACEPTACIÓN SEGÚN TIPO DE PROGRAMAS (Menos Aceptados) 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0, TIPO DE PROGRAMA % ACEPTACIÓN LEYENDA DE COLOR Reality s 28,9% Farándula 28,6% Cocina 28,6% Novelas 26,8% 126

149 Pregunta 5.- Alrededor de que hora ver usted televisión 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% entre las 6:00 a 10:00 entre las 10:00 a 14:00 entre las 14:00 a 18:00 entre las 18:00 a 00:00 entre las 00:00 a 6:00 Pregunta 6.- Cuantas horas diarias usted ve la televisión 13% 22% 1 hora 28% 2 horas 3 horas 4 horas y más 37% 127

150 Pregunta 7.- Cree que la publicidad en televisión es aburrida e inoportuna? 38% 62% Si No Pregunta 8.- Sabía usted, que la interactividad en la TVD es la capacidad de ofrecer contenidos adicionales sobre sus programas favoritos? 47% 53% No Si 128

151 Pregunta 9.- Cree que es importante estar siempre informado desde su televisor digital? 14% Si 86% No Pregunta 10.- Le gustaría tener servicios de Interactividad en su TVD? 9% 91% No Si 129

152 Pregunta 11.- Qué información interactiva le gustaría ver por TVD cuando usted quiera? 100,0% 90,0% 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% Pregunta 12.- Si pudiera influir con su voto sin costo alguno en una encuesta y en programación, lo haría? 11% Si 89% No 130

153 Pregunta 13.- Si necesitara más información sobre un artículo, programa o tema lo pediría? 6% Si 94% No Pregunta 14.- Cree que el manejo de opciones con el control remoto es complicado y poco práctico? 31% 69% Si No 131

154 Análisis e interpretación de las encuestas. Del total encuestado, el 44% están en edades comprendidas entre 20 y 30 años de edad, seguido de edades comprendidas entre los 30 a 50 años con 29% que constituyen la población económicamente activa (73% de las muestras). Si consideramos las edades entre edades de 15 años hasta los 50 que son las personas activas en el manejo de diferente software e información tenemos un 94 %. La muestra confirma un 5% de diferencia entre hombres y mujeres siendo de mayor número las mujeres. Con los datos obtenidos se puede apreciar que existen un 28% de hogares con 4 integrantes en la familia. Y con un 72% de hogares constituidos con 3 a 5 personas. Si calculamos el promedio ponderado de las muestras se obtiene una media de 4,22 personas por familia. Tabla 4-1: Promedio ponderado del número de habitantes por hogar. Fuente. Autores CANTIDAD PERSONAS PORCENTAJE C*P TOTAL MEDIA 4,22 Esto quiere decir que podemos determinar el número de hogares existentes en el cantón Cuenca tomando como referencia la población del Cantón Cuenca de habitantes [33] se obtiene una media de hogares de hogares. En cuanto a los ingresos existe un alto porcentaje de los encuestados que tienen ingresos superiores a los 500 dólares sumando un total de 72 % de los mismos. De los datos obtenidos se obtiene un promedio de 2,59 televisores por hogar Analizando las preferencias de los encuestados del cantón Cuenca se determina que hay una alta preferencia por los programación de entretenimiento concretamente lo que se refiere a películas (41%) en un porcentaje menos los programas de variedades como Reality s, cocina con un 29%. Esto entra en contraste con la tendencia nacional en cuanto a la programación.

155 Tabla 4-2: Promedio ponderado de Televisores. Fuente Autores TELEVISORES PORCENTAJE 1 17% 0, % 0, % 0, % 0,59 5 5% 0,25 6 2% 0,11 TOTAL 100% 2,59 MEDIA 2,59 En cuanto al tiempo de ver la televisión el 65% de los encuestados miran la televisión después de las 18h00 esto está en armonía con la tendencia nacional. Esto quiere decir que la Franja AAA es la más vista. Un 65 % de la población así mismo mira la televisión entre 2 a 3 horas. La mayoría mira la televisión en un periodo de dos horas. La mayoría de los encuestados considera que la publicidad es aburrida (62%) sin embargo expresan el deseo de estar informados (86%). Un 47% de la población sabía que es interactividad pero la mayoría (91%) muestra su gusto por tener aplicaciones interactivas en el televisor. Sin embargo en cuanto al tipo de información que le gustaría recibir los gustos son variados pero hay una tendencia clara a recibir información y porcentajes menor en recibir publicidad. Tabla 4-3: Aplicaciones Preferidas: Fuente. Autores Clima 99% Salud 69% Cultural 56% Redes Sociales 45% Deportiva 44% Juegos 37% Otros 37% Transporte 33% Bancarios 31% Gobierno 30% Publicidad 18% 133

156 Finalmente el televidente le agrada mucho la idea de ser parte activa de un programa cuando por ejemplo puede hacer votaciones o solicitar más información con altos porcentajes del 89% y 94% respectivamente. El uso del control remoto no se considera una barrera para la interactividad ya que solo el 31% afirma que su uso es difícil. El modelo de negocio está directamente relacionado con el poder adquisitivo de los televidentes ya que los programas de televisión de emiten de acuerdo a la publicidad contratada. Es por tanto indispensable realizar un análisis cruzado entre el rango de ingresos con respecto al deseo de tener interactividad y se obtiene que los que más prefieren la interactividad son los que tienen ingresos de 500 a 100 dólares seguidos los de 1000 a 2000 dólares que suma un 66% de la población. Tabla 4-4: Tabla cruzada Ingresos vs Deseo de Interactividad. Fuente: Autores RANGO Si No menos de $ % 3% de $ 500 a $ % 4% de $ a $ % 2% más de $ % 0% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Series1 Series2 Figura 4-2: Porcentaje de preferencias por la interactividad según los ingresos. Fuente: Autores 134

157 Tabla 4-5: Tiempo empleado para mirar la televisión según edad. Fuente: Autores EDAD 1 hora 2 horas 3 horas 4 horas y más menos de 15 años 36% 27% 36% 0% de 15 a 20 años 15% 31% 31% 24% de 20 a 30 años 22% 39% 24% 15% de 30 a 50 años 27% 43% 28% 2% más de 50 años 0% 20% 40% 40% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% menos de 15 años de 15 a 20 años de 20 a 30 años de 30 a 50 años mas de 50 años 1 hora 2 horas 3 horas 4 horas y más Figura 4-3: Número de horas en función de la edad. Fuente Autores Tabla 4-6: Porcentaje de personas que prefieren o no la interactividad según la edad. Fuente: Autores EDAD Si No menos de 15 años 82% 18% de 15 a 20 años 88% 12% de 20 a 30 años 89% 11% de 30 a 50 años 95% 5% más de 50 años 100% 0% 135

158 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% menos de 15 años de 15 a 20 años de 20 a 30 años de 30 a 50 años mas de 50 años Si No Figura 4-4: Porcentaje de usuarios que prefieren la interactividad según la edad. Fuente. Autores 4.5. PROPUESTA DE DISEÑO DE MODELO DE NEGOCIO Identificación del producto Los aplicativos GINGA son una prestación adicional que presenta la Television Digital Terrestre en el Ecuador. Permite que los televidentes puedan interacturar con sus programas favoritos mediante el control remoto permitiéndoles el acceso a información adicional de la programación, alertas, entretenimieto, educación entre otras (dependerá de la capacidad del canal de retorno instalada) Cuando la programación así lo requira, en el televisor aparecerá una señal de interactividad de un color determinado. El televidente selecciona mediante el color correspondiente al botón ubicado en su control remoto para acceder al servicio interactivo. El producto, de este modelo de negocio, es la aplicación interactiva, que el Provedor de Televisión Digital PTVD enviará mediante el carrusel de datos para que se instale o se ejecute en el Set top Box STB o Televisión Digital Compatible. El portafolio de aplicaciones que posee el modelo es amplio[81] ya que GINGA, al ser un código abierto, permite el acceso a todas sus herramientas de programación siendo el límite la creatividad. Las categorías de aplicaciones que se inclueyen en el portafolio de ventas en el modelo de negocio se muestra en la Figura

159 T-Government Sistema de información gubernamental de interés para los ciudadanos* T-Learning Aplicaciones que permiten tele educación a distancia* T-Banking Aplicaciones que permiten interactuar con las instituciones del sistema bancario nacional* T-Health Información y recomendaciones de salud de parte de instituciones públicas o privadas T-Commerce Venta por catálogo de productos que se oferten por televisión* T-Voting Recopilación de datos para encuestas por televisión para programas de televisión, instituciones públicas o privadas* Juegos Entretenimiento mediante juegos que se instalan en el STB Widget Utilitarios que se mantienen en la pantalla del televisor de acuerdo a los requerimientos del PTVD u otros Publicidad Servicios de publicidad interactiva para impulsar marcas, servicios y productos en televisión* *Se puede requerir canal de retorno Figura 4-5: Portafolio de Ventas para el modelo de negocio. Fuente: Autores 137

160 Ginga es un aplicativo que permite que la televisión digital tenga procesos de interactividad. Sin embargo la industria de los televisores ya presenta opciones de interactividad integrados en los propios televisores, como es el caso de los Smart TV. Esta plataforma, mediante una conexión a internet, permite que el usuario pueda conectarse a internet y permite navegar en internet, descargar aplicativos que permiten widgets, acceso a noticias, películas a la carta, etc. Esta interactividad se logra ingresando a un menú provisto por el fabricante del televisor pero es totalmente independiente de la programación de la televisión abierta. De igual manera tenemos otros servicios como Apple TV, Chromo Cast, Google Tv, Internet TV que permiten tener servicios de internet, acceso a juegos y películas e integrar los dispositivos móviles con nuestro televisor pero una vez más de manera independiente con la programación. Interactividad independiente de la programación El usuario decide ingresar a la interactividad Conexión a internet siempre Figura 4-6: Sustitutos de aplicativos GINGA. Fuente: Autores Estos puden considerarse como productos sustitutivos a los aplicativos Ginga, aunque estos presentan algo que los diferencia de los anteriores, y es que pueden estar relacionados con la programación que estamos viendo. Ginga permite obtener información adicional de la programación que estamos viendo de un programa específico con el uso de nuestro control remoto y no necesariamente como requisito con la conexión de un canal de retorno. 138

161 Figura 4-7: Ventajas y Desventajas del Ginga con respecto a los productos sustitutos. Fuente: Autores Área del mercado Beneficiarios Directos Nuevas empresas que se pueden formar para el desarrollo de aplicativos GINGA. Profesionales independientes que trabajen en las áreas asociadas al desarrollo de software. Beneficiarios Indirectos La industria de proveedores de contenidos ya que a su producto se puede emitir con información adicional. Las estaciones de televisión que pueden emitir su programación con contenido interactivo adicional Las instituciones públicas que utilizan este modelo de negocio para emitir información a la ciudadanía La industria privada quienes utilizan el modelo de negocio para emitir nuevas técnicas de publicidad con la posibilidad de retroalimentación de sus productos utilizando aplicaciones GINGA. Los televidentes a nivel nacional que sintonicen la Televisión Digital Terrestre, quienes tienen lo oportunidad de acceder a servicios de información interactiva según el portafolio de productos que presenta el modelo. Extensión geográfica Por las características técnicas de la cobertura de la televisión digital y del estándar adoptado el modelo es aplicable a todo el país. Hay que considerar que los lugares donde hay mayor cantidad de industrias relacionadas con el modelo son las ciudades de Quito y Guayaquil. 139

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