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5. Plano de canalização: cobertura de um sistema de TV Digital

Medidas de planejamento foram preestabelecidas no Brasil para a transição da televisão analógica para a digital. O
recurso de espectro é um ponto bastante crítico neste sentido. Os estudos comparativos das tecnologias forneceram dados que, de modo acertadamente conservador, permitiram a elaboração do Plano Básico de Distribuição de Canais Digitais- PBTVD[9]. Os canais das faixas do espectro compreendidas como VHF e UHF foram criteriosamente distribuídos de modo a garantir a implantação do SBTVD com:
• reserva de espectro radioelétrico para implantação da TV digital;
• canalização com ocupação de 6MHz de banda;
• manutenção das emissoras analógicas até a transição final;
• fase de transição simulcast com emissoras analógicas e digitais;
• proteção em interferência mútua analógico-digital;
• fase futura somente com emissoras digitais;
• ocupação dos canais digitais nas faixas VHF alto(7 a 13) e UHF (14 a 59);
• revisão das relações de proteção;
• possibilidade ou não de SFN - redes de freqüência única;
• reserva dos canais UHF 60 a 69 a serem utilizados estrategicamente;
• não impedimento da implementação de interatividade;
• harmonização de coberturas analógico-digital;
• adoção de parâmetros técnicos conservadores;
• privilégio para recepção interna na áreas urbanas;
• nível de recepção (Intensidade de Campo) mínimo determinado para contorno protegido das curvas de
propagação E(50,50) para analógico e E(50,90) para digital;
• nível de recepção estabelecido em relação a qualidade mínima de vídeo no ponto de recepção, obtido de forma
experimental, sem determinação de taxa de erro (BER) relativa ao limite C/N (sinal/nível de ruído) para o pior
caso e equivalente a 19dB.
Este trabalho minucioso foi desenvolvido para garantir a convivência de recepção de sistemas analógicos e digitais em simulcasting, com níveis mínimos na qualidade do sinal digital recebido, estabelecido frente às informações de vídeo. Consideramos a qualidade de imagem a condição mais severa dentre as demais exigências de desempenho de qualidade do TS. A figura 4 é uma representação da transmissão dos sinais, onde uma determinada potência é empregada no transmissor TX para que atinja um receptor RX a determinada distância, com intensidade de campo suficiente para garantir a relação C/N de 19 dB, admitindo perdas relativas à propagação e sinais interferentes.

Figura 4: Representação da transmissão dos sinais

Em relação ao plano de canalização e cobertura do sistema, é importante compreendermos que o paradigma aplicado enfatiza o nível de recepção na distância limite de cobertura pretendida, a qualidade mínima admitida para o sistema, em relação à imagem - o sinal de vídeo, e a relação conservadora do nível médio de recepção acima do nível médio de ruído, considerando as interferências adicionais. Para que esse paradigma se concretize, é estabelecida uma determinada potência de transmissão para o canal destinado que atinja a distância desejada na qualidade requerida, uma vez que os efeitos de propagação são dependentes da freqüência. Além disso, o valor C/N adotado é aquele que corresponde aos padrões que adotam a modulação COFDM, que exigem maior nível de recepção acima do ruído.
Cabe, ainda, ressaltar que tal exigência é dependente da eficiência de codificação adotada nestes padrões, bem como da construção dos receptores, enfatizando o amplificador de baixo ruído, conversor de freqüência e filtro de
seletividade.

6. Premissas

Tendo como base o Decreto Presidencial 4.901 de 26 de novembro de 2003 e os pontos discutidos nos capítulos 2 a 5, destacamos a seguir condições básicas do SBTVD e algumas premissas que constroem uma óptica de
determinação, ou escolha, do modelo de exploração e do padrão brasileiro com o objetivo de implementar o Sistema Canal de Interatividade.

Condição básica 1 - O SBTVD deverá viabilizar o Sistema Canal de Interatividade

O Decreto Presidencial 4.901 demanda soluções de inclusões social e digital a partir do Projeto do Sistema
Brasileiro de Televisão Digital – SBTVD. Para atender plenamente ao decreto, é fundamental o estabelecimento de
um Sistema Canal de Interatividade, permitindo aos usuários:
• buscar informações complementares àquelas veiculadas nos programas;
• acessar serviços interativos, como e-gov, educação à distância, transações bancárias, votação,
• etc.

Condição básica 2 - Área de cobertura

O Canal de Descida do Sistema Canal de Interatividade deverá obter a mesma área de cobertura do sistema de
televisão digital, com uma capacidade adicional de transporte de dados, dependente do que o modelo de exploração e o padrão permitirem.

Premissa 1 – Robustez única no ATSC

O padrão ATSC admite uma única robustez para todo o TS. Isso implica em não flexibilização ou diferenciação de
serviços que são carreados no TS, pois todos os dados são tratados com a mesma hierarquia e confiabilidade.

Premissa 2 – TS fixo

O padrão ATSC tem um limite fixado para o TS em 19,39Mbps. Para a viabilidade do Sistema Canal de
Interatividade é necessário um comprometimento dos codificadores de vídeo e uma limitação de programas,
conforme as premissas 6, 7 e 8.

Premissa 3 - Modulação hierárquica

Os padrões DVB-T e ISDB-T admitem modulação hierárquica. Tal flexibilidade pode permitir que a robustez seja
diferenciada por serviços, onde a parcela de dados correspondentes a informações menos críticas do que vídeo, por exemplo, podem ser codificados de modo menos robusto ou com esquemas de modulação para maiores taxas.

Premissa 4 - Decodificação hierárquica

Para que a modulação hierárquica seja utilizada explorando-se todas as suas possibilidades de flexibilização, os
receptores deverão permitir a decodificação hierárquica.

Premissa 5 - Variação no TS

Os padrões DVB-T e ISDB-T admitem variação na taxa limite para TS, considerando-se modulação hierárquica,
modelos de negócio, robustez diferenciada e variações nos níveis de transmissão. Elevando-se a taxa líquida do TS, pode-se viabilizar o Sistema Canal de Interatividade em taxas adicionais aos 19,36Mbps, mantendo um pacote de dados mínimo para a radiodifusão.

Premissa 6 - Vídeo HD – MPEG 2

Adotando-se a codificação de vídeo em alta definição - HD, com codificadores MPEG 2 não será possível a reserva
de dados num TS de 19,36Mbps para a viabilidade do Sistema Canal de Interatividade. Esta premissa impõe que a
etapa de modulação forneça uma solução para o Sistema Canal de Interatividade.

Premissa 7 - Programa SD

Adotando-se a codificação de vídeo em definição standard - SD, com codificadores MPEG 2, para se estabelecer
reserva de dados no TS para o Sistema Canal de Interatividade deve-se reduzir o número de programas. Benefícios da modulação também poderão ser adicionalmente utilizados para a realização do Sistema Canal de Interatividade.

Premissa 8 - Codificação H264

O Sistema Canal de Interatividade poderá ser viabilizado com a adoção de codificadores de vídeo H264 em
configurações de alta definição – HD e de definição standard – SD, ou ainda na combinação das mesmas. Neste
modelo, a reserva de dados para o Sistema Canal de Interatividade poderá ser beneficiada de forma significativa,
especialmente com a adoção de modulação hierárquica.

Premissa 9 - Variação de Potência no TX

Uma elevação de potência nos transmissores poderá exigir menor robustez a ser obtida através das técnicas de
codificação, com conseqüente redução de taxas de redundância no TS. Entretanto, tal ação poderá comprometer a distribuição de canalização estabelecida pela Anatel. Mesmo assim, tal medida poderá ser muito significativa
naqueles municípios ou localidades em cuja área de interesse de cobertura é relativamente pequena, dada a
distribuição da população ou área de interesse do radiodifusor.

Premissa 10 – Eficiência de Codificadores

A adoção de codificadores mais eficientes sugere melhorias para os padrões DVB-T e ISDB-T. Deste modo, a
barreira de C/N em 19dB poderá ser movida para um valor abaixo, resultando numa maior robustez dos padrões que possibilitaria o aumento da taxa líquida de TS. Todo o acréscimo de TS poderia ser destinado ao Sistema Canal de Interatividade. Melhores codificadores vêm sendo estudados e foram objetos de propostas nas RFP´s de modulação para o SBTVD [7, 8].

Premissa 11 - Melhoria dos Receptores

A construção de receptores com melhor desempenho em figura de ruído e seletividade pode favorecer a elevação da taxa líquida de TS. Ao se comparar o desempenho de receptores convencionais com receptores que adotam frontend mais elaborados, mantendo-se uma mesma potência de transmissão, os receptores melhorados atingiriam o limite C/N de 19dB em uma distância superior aos receptores convencionais. Isto permitiria o aumento da área de cobertura e, conseqüentemente, os pontos extremos da área original passariam a perceber um sinal com melhor qualidade. Esta evolução tecnológica poderia ser utilizada para elevar a taxa líquida do sistema, mantendo-se a mesma potência do transmissor, a área de cobertura idêntica à original e o mesmo limite C/N nos extremos. Deste modo seria possível aplicar uma codificação menos robusta, que resultaria em maior taxa líquida destinada
exclusivamente ao Sistema Canal de Interatividade, ou a todo o TS. Um ponto importante a ser observado é que não há receptores legados no Brasil, e portanto estas questões somente serão definidas na implantação do sistema, a partir da qual tal vantagem não mais poderia ser utilizada devido à existência de receptores legados..