Todos nós sabemos que o mundo da tecnologia ao nosso redor é digital ou está a caminho disso. A transmissão televisiva digital não é nenhuma novidade, mas se você não se interessou especialmente por isso, as tecnologias associadas podem ser surpreendentes.
Conteúdo da série de artigos
- Parte 4: Componente digital do sinal
- Parte 5: Rede de distribuição coaxial
- Parte 6: Amplificadores de sinal RF
- Parte 7: Receptores ópticos
- Parte 8: Rede de backbone óptica
- Parte 9: Estação cabeça
- Parte 10: Diagnóstico e resolução de falhas na rede de televisão por cabo
Composição do sinal televisivo digital
O sinal televisivo digital consiste em um fluxo de transporte de diferentes versões MPEG (e, às vezes, de outros codecs), transmitido por meio de um sinal de rádio utilizando modulação por amplitude em quadratura QAM de diversos níveis. Para qualquer profissional de telecomunicações, essas palavras devem ser tão claras quanto o dia, por isso vou apenas incluir um gif da , que, espero, ajude a entender o que é isso para aqueles que ainda não se interessaram:
Essa modulação, de uma forma ou de outra, é utilizada não apenas para "télé-anacronismo", mas também em todos os sistemas de transmissão de dados que estão na vanguarda da tecnologia. A velocidade do fluxo digital em um cabo "de antena" atinge centenas de megabits!
Parâmetros do sinal digital
Utilizando o aparelho Deviser DS2400T no modo de exibição dos parâmetros do sinal digital, poderemos ver como isso realmente acontece:
Em nossa rede, temos sinais de três padrões diferentes: DVB-T, DVB-T2 e DVB-C. Vamos analisá-los um a um.
DVB-T
Este padrão não se tornou o principal em nosso país, cedendo lugar à segunda versão, no entanto, é completamente viável para uso por operadoras, pois os receptores DVB-T2 são retrocompatíveis com o padrão da primeira geração, o que significa que o assinante pode receber esse sinal em praticamente qualquer televisão digital sem precisarem de dispositivos adicionais. Além disso, o padrão projetado para transmissão aérea (a letra T significa Terrestrial, terrestre) possui tamanha imunidade a interferências e redundância que, às vezes, funciona onde, por algum motivo, o sinal analógico não consegue passar.
Na tela do dispositivo, podemos observar como é construída a constelação 64QAM (o padrão suporta QPSK, 16QAM, 64QAM). É visível que, em condições reais, os pontos não se acumulam em um único lugar, mas apresentam certa dispersão. Isso é normal enquanto o decodificador pode identificar a qual quadrante o ponto que chegou pertence, mas até mesmo na imagem apresentada, há áreas onde estão localizados na borda ou próximo a ela. Com esta imagem, pode-se rapidamente avaliar a qualidade do sinal: quando o amplificador não funciona bem, por exemplo, os pontos aparecem de maneira caótica, e a televisão não consegue formar a imagem a partir dos dados recebidos: ela
Na parte esquerda da tela, sob o número do canal, vemos os parâmetros quantitativos:
O nível de sinal (P) em dBmV é o mesmo que o do sinal analógico, no entanto, para sinais digitais, a norma estipula apenas 50 dBmV na entrada do receptor. Ou seja, em áreas com maior atenuação, o 'digital' funcionará melhor que o analógico.
O valor de erros de modulação (MER) mostra o quanto o sinal está distorcido que estamos recebendo, ou seja, quão longe pode estar o ponto que chegou do centro do quadrado. Este parâmetro é similar à relação 'sinal/ruído' do sistema analógico, e o valor normal para 64QAM é de 28 dB. Aqui é bem visível que desvios significativos na imagem apresentada correspondem a uma qualidade acima da média: é aí que a proteção contra interferências do sinal digital se destaca.
A quantidade de erros no sinal recebido (CBER) é o número de erros no sinal antes do processamento por qualquer algoritmo de correção.
A quantidade de erros após a operação do decodificador Viterbi (VBER) — resultado do trabalho do decodificador que utiliza informações redundantes para recuperar erros no sinal. Ambos os parâmetros são medidos em 'itens por quantidade recebida'. Para que o dispositivo mostre uma contagem de erros inferior a um em cem mil ou dez milhões (como na imagem apresentada), ele precisa receber esses dez milhões de bits, o que leva algum tempo em um único canal, portanto o resultado da medição não aparece imediatamente e pode inicialmente ser ruim (E-03, por exemplo), mas após alguns segundos apresentar um excelente parâmetro.
DVB-T2
O padrão de transmissão digital terrestre aceito na Rússia pode também ser transmitido via cabo. A forma da constelação pode surpreender à primeira vista:
Essa rotação aumenta ainda mais a imunidade a interferências, pois o receptor sabe que a constelação deve estar rotacionada em um ângulo específico, permitindo filtrar o que chega sem o deslocamento estabelecido. Aqui vemos que para esse padrão, os limites de erros de bits são consideravelmente mais elevados e os erros no sinal antes do processamento já não ultrapassam os limites de medição, apresentando valores reais de 8,6 por milhão. Para corrigir esses erros, é utilizado um decodificador. LDPC, portanto, o parâmetro é chamado de LBER.
Graças à maior resistência a interferências, este padrão suporta um nível de modulação de 256QAM, mas, no momento, na transmissão terrestre, utiliza-se apenas 64QAM.
DVB-C
Este padrão foi originalmente criado para transmissão por cabo (C — Cable) — um meio muito mais estável que o ar, permitindo assim utilizar um grau de modulação mais elevado do que o DVB-T, consequentemente transmitindo um maior volume de informações sem a necessidade de uma codificação complexa.
Aqui vemos a constelação 256QAM. O número de quadrados aumentou, e seu tamanho diminuiu. A probabilidade de erro aumentou, portanto, para transmitir esse sinal, é necessária uma mídia mais confiável (ou uma codificação mais complexa, como no DVB-T2). Esse sinal pode 'despedaçar' onde operam analógicos e DVB-T/T2, mas também possui uma margem de resistência a interferências e algoritmos de correção de erros.
Devido à maior probabilidade de erro, o parâmetro MER para 256-QAM é normatizado em 32dB.
O contador de bits errôneos subiu mais uma ordem de grandeza e já calcula um bit errôneo a cada bilhão, mas mesmo que sejam centenas de milhões (PRE-BER ~E-07-8), o decodificador de Reed-Solomon utilizado neste padrão eliminará todos os erros.
Fonte: habr.com
