En la transmisión de televisión digital terrestre de América del Norte , un sistema de transmisión distribuida ( DTS o DTx ) es una forma de red de frecuencia única en la que una única señal de transmisión se envía a través de microondas , línea fija o satélite de comunicaciones a múltiples sitios transmisores de radio terrestres sincronizados . Luego, la señal se transmite simultáneamente en la misma frecuencia en diferentes partes superpuestas de la misma área de cobertura, combinando efectivamente muchos transmisores pequeños para generar un área de transmisión que rivaliza con la de un transmisor grande o para llenar espacios en la cobertura debido al terreno u obstáculos localizados.
Si bien la idea de una red de frecuencia única de múltiples transmisores que transmitan la misma programación en el mismo canal desde múltiples sitios de transmisores no es un concepto nuevo, el estándar de televisión digital ATSC que se utiliza en Norteamérica no fue diseñado para este modo de operación y fue mal adaptado a estas aplicaciones. Los requisitos de sincronización restrictivos y el manejo deficiente de la interferencia de trayectorias múltiples de las primeras implementaciones ATSC habrían impedido múltiples transmisores síncronos en la misma frecuencia en el momento del primer despliegue comercial a gran escala de ATSC en 1998; Estas restricciones disminuyeron un poco a medida que avanzó el diseño del receptor en los años siguientes. En 2004, existía tecnología para proporcionar a los receptores de televisión digital los medios para detectar interferencias multitrayecto estáticas (no móviles ni cambiantes) (sujetas a ciertas limitaciones de tiempo) y compensar sus efectos en la señal digital.
Varias emisoras individuales o grupos de emisoras han realizado pruebas, incluida la Metropolitan Television Alliance (MTVA, un consorcio de estaciones de televisión de la ciudad de Nueva York ). [1] En junio de 2008 se completó una serie de pruebas iniciales que involucraron cuatro sitios de transmisión distribuida y más de 100 sitios de medición de prueba en Nueva York y Nueva Jersey, junto con pruebas a menor escala en Nueva York en 2007. El mercado de Nueva York es singularmente problemático para recepción multitrayecto debido a la gran cantidad de obstáculos creados por el hombre que impiden una cobertura digital adecuada de toda la ciudad desde las principales instalaciones de transmisión en lo alto del Empire State Building .
Para el receptor, una señal procedente de una red de frecuencia única aparece como una emisión única con una fuerte interferencia por trayectos múltiples ; en el peor de los casos, se detecta como una señal principal y un reflejo, ambos de igual intensidad, ya que las señales llegan desde múltiples transmisores a la misma ubicación intermedia en momentos ligeramente diferentes.
El estándar ATSC utilizado para la televisión digital en Norteamérica, a diferencia del estándar DVB-T en Europa y otras naciones, utiliza 8VSB en lugar de OFDM , una modulación que permitía a una estación transmitir a niveles de potencia pico más bajos, pero que históricamente ha sido muy inferior. en el manejo de reflexiones multitrayecto e interferencias de RF .
El primer despliegue comercial generalizado de la televisión digital ATSC de EE. UU. comenzó en 1998, y los primeros en adoptarla fueron estaciones en los mercados más grandes (incluida la ciudad de Nueva York, atendida por transmisores en lo alto del World Trade Center ). Los receptores digitales de esta época, aunque caros, estaban mal equipados para manejar señales reflejadas, un grave inconveniente en entornos urbanizados. Las generaciones posteriores de diseños de receptores mitigaron significativamente estas limitaciones; en 2004 existía tecnología para construir receptores capaces de detectar y compensar condiciones de interferencia estática por trayectos múltiples en las que un solo eco era 10 dB más débil (dentro de una diferencia de tiempo de 30 microsegundos) o la misma intensidad (el peor de los casos, pero dentro de un rango de 12 microsegundos). [2]
Si los transmisores pudieran mantenerse con una sincronización suficientemente precisa y un espaciamiento geográfico lo suficientemente cercano para operar dentro de estos límites, sería posible una red de frecuencia única que utilice el nuevo diseño del receptor incluso con los estándares de transmisión digital ATSC de América del Norte existentes. [3]
Las pruebas realizadas por WPSX-TV de educación pública de la Universidad Estatal de Pensilvania (ahora WPSU-TV) se realizaron inicialmente en 2003 [4] WPSU era en analógico una estación VHF 3 que sirve a State College, Pensilvania desde un transmisor distante que también debe cubrir Johnstown y Altoona . Como estación digital, WPSU había utilizado un gran transmisor UHF 15 en la ubicación de la torre de transmisión de baja VHF original , lo que provocó problemas localizados con el blindaje del terreno que interfirió con la recepción de UHF en el propio State College. La reubicación del transmisor principal habría interferido con la capacidad de la estación para servir a las otras dos comunidades. La adición de un pequeño transmisor de televisión digital sincronizado (50 kW ) en State College, en la misma frecuencia que la señal principal UHF 15, resultó ser un medio para mejorar la recepción; Serían posibles mejoras adicionales agregando pequeños transmisores cocanal de 50 kW en cada comunidad a la que se prestará servicio.
ATSC publicó estándares el 25 de septiembre de 2004, como guía sobre el diseño de transmisores múltiples, redes de frecuencia única y redes de frecuencia múltiple. [5] Las nuevas normas de 2004 incluían:
Las cuestiones técnicas abordadas incluyeron la sincronización entre transmisores ( se utilizó GPS para suministrar una frecuencia de referencia de 1 Hz y 10 MHz, así como información de sincronización) y el control preciso de las frecuencias transmitidas (dentro de 1 Hz). La identificación de cada transmisor individual debía estar integrada en la señal para fines de resolución de problemas, pero el flujo de datos principal en cada transmisor sincronizado debe ser idéntico; Esto se hace añadiendo una segunda señal de espectro ensanchado de baja velocidad de bits , entre 27 y 30 dB más débil que la señal principal. Como este identificador de "marca de agua" está enterrado bajo la señal principal más fuerte, se podrían recibir y sumar múltiples repeticiones de este mismo identificador para proporcionar una versión legible de la marca de agua a los técnicos de transmisión. Mientras tanto, un receptor estándar vería la misma señal de todos los transmisores por diseño.
La generación de datos no MPEG transportados como parte de la capa de transporte (como la posición de sincronización de cuadros transmitidos o el estado inicial de los dispositivos de codificación Trellis) también tendría que coincidir exactamente entre cada transmisor sincronizado. Aunque estos datos se descartan después de demodular la señal recibida, cualquier discrepancia podría crear interferencias entre las distintas señales cocanal. Sería necesario agregar un paquete de transmisión distribuida adicional de “operaciones y mantenimiento” (OMP, identificador de paquete PID:0x1FFA) a los datos ATSC en el estudio y usarlo para controlar varios parámetros necesarios para la configuración y sincronización de los transmisores individuales.
La ubicación, el patrón direccional y los niveles de potencia de cada uno de los transmisores también tendrían que elegirse con mucho cuidado, ya que el sistema ATSC está sujeto a límites muy estrictos en cuanto a la diferencia de tiempo máxima entre la llegada de múltiples versiones de la misma señal al receptor. En zonas de recepción problemáticas se podrían obtener mejoras significativas, pero se requeriría un diseño cuidadoso para operar múltiples transmisores cocanal sin interferencia destructiva. [7]
Pruebas adicionales realizadas por la estación WNJU , propiedad y operada por Telemundo , Ion TV y el propietario de la torre de transmisión Richland Towers utilizando un transmisor principal de Nueva Jersey y un transmisor secundario DTS de relleno de Times Square [8] en 2007 indicaron que, de quince sitios de prueba para recepción de la estación en la ciudad de Nueva York, el 40% obtendría una mejora sustancial en la señal mediante la adición de un segundo transmisor a la estación existente, [9] mientras que todos menos uno recibirían al menos la misma calidad de señal que se observó sin una sistema de transmisión distribuida. [10] La Metropolitan Television Alliance de Nueva York iba a realizar pruebas similares, pero a mayor escala, en 2007 y 2008. [11]
Si bien la Comisión Federal de Comunicaciones de EE.UU. ha apoyado en principio a DTS desde 2004, una convocatoria de comentarios públicos de la FCC a finales de 2005 obtuvo un amplio espectro de respuestas a principios de 2006, que iban desde un fuerte apoyo de grupos como la Asociación Nacional de Radiodifusores [12 ] a la oposición generalizada de grupos que abogan por el uso gratuito de "espacios en blanco" (frecuencias de transmisión no utilizadas) [13] para fines no relacionados con la transmisión [14], como los datos inalámbricos. [15]
La FCC otorgó una autoridad técnica especial de seis meses a WTVE Reading, Pensilvania en diciembre de 2006, permitiéndole operar un sistema de transmisión distribuida de forma experimental, pero no autorizó los sistemas con ninguna licencia permanente en ese momento. [dieciséis]
Un ejercicio de prueba de mercado patrocinado por la FCC en Wilmington, Carolina del Norte, cerró todas las transmisiones comerciales analógicas de máxima potencia al mediodía del 8 de septiembre de 2008. Si bien una gran cantidad de las llamadas resultantes de los espectadores fueron preguntas directas sobre la instalación de antenas y convertidores, o la necesidad de buscar canales antes de poder ver la televisión digital, cientos más se referían a un problema más difícil de resolver. Los espectadores de emisoras tradicionales de VHF de baja potencia y potencia como WECT ( NBC 6 Wilmington), una señal que en su forma analógica llegaba hasta el borde de Myrtle Beach , ya no podían recibir la estación, ni siquiera con el convertidor y la instalación adecuada de la antena. El cambio a UHF 44 y a un sitio de transmisión diferente había reducido sustancialmente el área de cobertura de WECT [17] y, para muchos que durante muchos años estuvieron al margen de la señal analógica NBC 6, WECT ya no existía. [18]
El 7 de noviembre de 2008, la FCC emitió una orden aprobando el uso de sistemas de transmisión distribuida por emisoras terrestres de DTV, sujeto a varias restricciones. [19] Esto permite a los organismos de radiodifusión solicitar instalaciones DTS para cubrir la zona que antes estaba cubierta por la televisión analógica, sin ampliar la cobertura más allá de la zona de cobertura analógica existente. También prohíbe a una emisora "seleccionar" un área de cobertura de tal manera que cubra áreas urbanas y deje a los espectadores rurales sin señal.
Esta exención llegó demasiado tarde para permitir que las instalaciones DTS recientemente propuestas se construyan y estén operativas antes del cierre analógico ordenado por el gobierno federal en 2009. [20]
La Asociación de Electrónica de Consumo y la CTIA propusieron en diciembre de 2009 obligar a todas las emisoras a utilizar este método, de modo que las empresas que representan pudieran utilizar el espacio restante en la banda de televisión para banda ancha móvil . A diferencia de la transición a la televisión digital en los Estados Unidos , no proponen que se obligue a las estaciones a pagar por ella, al igual que la FCC obligó a trasladar el servicio auxiliar de transmisión de 2 GHz , pero solo después de que el beneficiario ( Sprint Nextel ) compensara. emisoras para la toma regulatoria . [21]
En Puerto Rico , WSTE 7 "Super Siete", independiente en español, actualmente opera múltiples transmisores analógicos en la misma frecuencia para cubrir varias partes de la misma isla; este sistema ha mostrado limitaciones debido a la interferencia entre los transmisores si todos están operativos simultáneamente. El uso de un DTS digital correctamente sincronizado podría ayudar a reducir esta interferencia.
En Pensilvania , WTVE independiente tiene licencia para prestar servicios en Reading , aunque su audiencia principal está en Filadelfia . Un sistema de transmisión distribuida ahora le permite adaptar su área de cobertura para mejorar la cobertura en áreas donde su señal es actualmente marginal .
En Virginia, la televisión pública WVPT / WVPY opera un total combinado de cinco transmisores sincronizados en canal adicionales para llenar áreas bloqueadas por montañas desde dos transmisores principales VHF/UHF; un conjunto de transmisores digitales sincronizados valorados en 100.000 dólares puede sustituir el servicio de la misma cantidad de traductores de radiodifusión analógica convencionales y también permitir la transmisión de datos durante la noche de materiales educativos a las 188 escuelas de la zona . [22] [23]
En Nuevo México , KTDO , afiliada de Telemundo , propone DTS como medio para combinar una instalación de DTV de bajo consumo que actualmente opera en su comunidad de licencia ( Las Cruces ) con una segunda instalación en la cima de una montaña con vista a El Paso, Texas, para llegar a una audiencia más amplia. . [24]
En Missouri , KRBK , afiliada de FOX, opera un DTS como una forma de dar servicio al mercado de Springfield, Missouri, desde 5 puntos de transmisión basados en Springfield DMA. Este sistema salió al aire a finales de 2011 y todavía se está revisando en la actualidad.
En Alaska , KAUU , afiliada de Anchorage CBS, opera con recursos y equipos limitados, cubriendo un área grande y escasamente poblada con muchas pequeñas estaciones de traducción de transmisiones . Si bien la sincronización de la señal de transmisión no es un problema (ya que la superposición entre señales cae completamente en áreas despobladas), la capacidad de reutilizar múltiples transmisores pequeños puede permitir a la estación evitar el costo de construir un transmisor principal grande y costoso para su señal digital. .
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