Marcata impronta professionale

Luglio
La tecnologia di distribuzione dei segnali TV presenta importanti innovazioni che richiedono un significativo aggiornamento della strumentazione idonea all'installazione degli impianti. Gli analizzatori portatili presentati nella seguente rassegna, insieme alle dimensioni compatte e all'ampio schermo, paragonabile a quello di un moderno tablet (Figura 1), vantano caratteristiche di livello professionale pur avendo prezzi che rientrano nel range del consumer evoluto, e come tali sono adatti sia per gli installatori e professionisti in genere sia per gli appassionati interessati ad esplorare la volta celeste con una parabola motorizzata o ricercare in modo efficace nuove emittenti TV terrestri. Presentano un peso contenuto compreso fra 0,5 Kg e 2 Kg circa, con un ampio range di prezzi che parte da 370 euro fino a circa 5000 euro, entro il quale troviamo una serie di analizzatori caratterizzati da prestazioni via via crescenti.

Le novità più recenti
Le principali novità introdotte negli analizzatori TV professionali riguardano:
-    misure del nuovo sistema di modulazione DVB-T2, che rappresenta la prossima rivoluzione del digitale terrestre, poiché migliora l'efficienza di impiego dello spettro a fronte delle riduzioni in corso dello spettro disponibile e delle maggiori richieste di capacità per segnali HD e 3D (e prossimo SuperHD), che il satellite è già riuscito a soddisfare;
-    misure negli impianti di discesa in fibra ottica, tecnologia che consente di semplificare anche le installazioni più complesse per lunghezza e numero dei cavi di discesa;
-    misura e analisi di segnali IP, il cui impiego comincia a diffondersi nei sistemi di distribuzione del segnale TV terrestre e satellitare mediante cablaggio strutturato;
-    analisi dinamica degli echi nella TV digitale terrestre, richiesta soprattutto nelle reti SFN il cui impiego si va estendendo nella pianificazione delle reti terrestri;
-    misura delle interferenze da segnali di telefonia mobile e WiFi che operano in bande adiacenti a quelle TV, per predisporre nell'impiantoTV il filtraggio adeguato ad evitare disturbi);
-    misure in banda estesa da 4 a 1000 MHz per segnali TV e CATV;
-    misure nelle bande di telefonia mobile fino a 1000 MHz per l'installazione di ripetitori telefonici.

Le principali funzionalità di misura
A seconda dei diversi modelli passati in rassegna è possibile trovare la dotazione per le seguenti misure:
-    misure dei segnali analogici e digitali per terrestre e satellitare (DVB-T/T2, DVB-S/S2) multistream;
-    misura DVB-C per gli impianti CATV in cavo condominiali;
-    misure segnali radio FM e DAB;
-    misura segnali GSM e LTE;
-    analisi dello spettro del segnale;
-    diagramma della costellazione del segnale (Figura 2);
-    decodifica e misura dei segnali con codifica MPEG-2 e MPEG-4;
-    riconoscimento e misura del transponder;
-    LTE autotest con filtro di reiezione;
-    ITU quality coverage;
-    misure grafiche del segnale;
-    CAM per segnali criptati;
-    localizzazione con GPS;
-    connettività WiFi;
-    reporting e memorizzazione delle misure;
-    ingressi e uscite TS-ASI (Transport Stream);
-    misura dei segnali IP;
-    misura di segnali ottici (Figura 3).

Misura delle interferenze LTE
Nella verifica e messa a punto dei sistemi di antenne per la TV terrestre occorre misurare con l'analizzatore una serie di interferenti prodotti dagli impianti di telecomunicazione che impiegano bande sovrapposte o adiacenti a quelle della TV. E' necessario individuare disturbi causati dai segnali cellulari su  apparecchiature che possono provocare la saturazione degli amplificatori e dei centralini TV.
Per la ricezione TV in banda UHF vi sono diverse sorgenti di disturbo provenienti da trasmettitori delle reti cellulari collocati in banda UHF.

-    Trasmettitori GSM e UMTS. Sono posti nella gamma 860-1000 MHz adiacente a quella TV. Per rilevare tali segnali alcuni analizzatori dispongono di una banda di misura della TV terrestre estesa fino a 1000 MHz.
-    Trasmettitori LTE/4G a 800 MHZ. Con le frequenze LTE sono adiacenti ai canali TV, basta pensare che la separazione tra l'ultimo canale UHF utile (60) e il primo canale LTE è di solo 1MHz. Le potenze LTE, soprattutto per il downlink, ricevute in antenna potrebbero risultare molto più elevate degli stessi segnali TV. Ciò può provocare grossi problemi di ricezione sui canali 60-59 più vicini, ma può anche creare interferenze su tutta la banda UHF a causa dell'intermodulazione dei centralini a banda larga.
-    Test interferenze LTE. Per analizzare la presenza di interferenti LTE e valutarne gli effetti sul segnale TV occorre utilizzare un'antenna a banda larga con l'analizzatore in modalità spectrum e disporre di un filtro passa basso che tagli le frequenze immediatamente superiori al canale 60. Inserendo e disinserendo tale filtro si può verificare se vi sono interferenti e misurare i loro effetti sui parametri del segnale TV in corrispondenza ai vari canali. Inoltre dall'orientamento dell'antenna di prova si possono valutare le direzioni di provenienza degli interferenti.

Gli analizzatori TV più recenti prevedono un tool per il Test interferenze LTE composto dal filtro passa basso sopra descritto integrato nello strumento stesso ed attivabile con un comando specifico. In tal modo è possibile confrontare sulla stessa videata la ricezione con filtro LTE e quella senza filtro LTE, e quindi qualsiasi interferenza può essere individuata e si possono attuare le azioni appropriate per risolverle (Figura 4).

Misure IP nel cablaggio strutturato
Per la distribuzione dei segnali TV incomincia a diffondersi l'impiego del cablaggio strutturato con il protocollo IP attraverso il quale vengono distribuiti i segnali ricevuti via Sat con il nuovo protocollo Sat-IP, introdotto recentemente da SES, i segnali della TV terrestre trasformati in IP da una centralina IPTV e altri numerosi servizi, come banda larga e telefono, oltre a contenuti multimediali. Sono disponibili Analizzatori TV che, oltre alle misure RF, prevedono anche la misura e l'analisi di segnali IP (Figura 5).
Attraverso la porta RJ 45 dell'analizzatore è possibile testare i segnali televisivi IP contenuti nel transport stream sia all'uscita della centrale di testa, sia su una delle porte dello switch, verificando il corretto funzionamento delle apparecchiature e la qualità del cablaggio.

Accessori particolarmente utili
Per una corretta installazione dell'impianto TV sono disponibili una serie di accessori che  completano funzionalità già presenti nei vari analizzatori:
-    antenne a banda larga portatili per l'esplorazione delle frequenze terrestri per stabilire il corretto orientamento dell'antenna e l'individuazione di segnali interferenti;
-    filtro elimina LTE con cui verificare la presenza in UHF di interferenti al segnale DVB-T/T2;
-    convertitori ottici per la misura di impianti in fibra ottica con analizzatori che non abbiano già predisposta tale misura;
-    generatori ottici per generare il segnale ottico da inserire nell'impianto in fibra;
-    applicazioni iPad per individuare i satelliti TV dei vari operatori Eutelsat, SES Astra e Intelsat che orbitano sopra le varie zone.

Antenna UHF a banda larga
Particolarmente utili per esplorare i segnali UHF durante l'installazione di un sistema per la TV terrestre è l'impiego di un'antenna a banda larga. Molto utilizzate sono le antenne logaritmiche o log periodiche, in grado di coprire tutte e tre le bande III, IV e V contemporaneamente.
Le antenne logaritmiche sono costituite da una serie di dipoli, tutti alimentati, allineati lungo un asse ortogonale agli stessi dipoli. Il rapporto fra le lunghezze e le distanze di due dipoli successivi si riduce secondo una legge logaritmica, da cui il nome dell'antenna, che ne determinano una forma in pianta simile a un triangolo isoscele. Gli elementi sono montati in modo simmetrico su due montanti metallici sovrapposti ai cui estremi si collega il cavo di discesa. Il dipolo più lungo determina la minima frequenza di funzionamento, mentre quello più corto la frequenza massima. Si ottiene così una banda molto larga in cui il guadagno è pressochè costante; poiché però gli elementi che risuonano per ogni fetta di frequenza sono pochi, il guadagno (circa 8 dBi in VHF fino a 9-10 dBi in UHF) e direttività sono un po' scarsi. Il tipo più comune di antenna logaritmica è in grado di ricevere sia la III banda VHF che la IV e la V banda UHF. Esistono anche soluzioni specifiche per singole bande (III o IV o V).

Convertitore e generatore ottici
Per effettuare le misure in fibra ottica, nel caso l'analizzatore non sia dotato internamente del convertitore ottico-RF necessario per tale misure, è possibile utilizzare un adattatore Ottico-RF esterno. Si possono effettuare la misura della potenza ottica dei segnali TV satellitari e terrestri distribuiti in fibra ottica, il calcolo delle perdite del segnale ottico sulla distribuzione, la misura dei parametri digitali (BER, MER NM ecc.) dei segnali ottici convertiti in RF, la visualizzazione delle portanti convertite da ottico in RF sull'analizzatore di spettro del misuratore di campo.
è possibile anche la gestione del misuratore ottico tramite i menu del misuratore di campo, la visualizzazione delle misure ottiche sul monitor del misuratore di campo. Inoltre consente la misura della potenza ottica dei segnali TV satellitari e terrestri distribuiti in fibra ottica, il calcolo delle perdite del segnale ottico sulla distribuzione, la misura dei parametri digitali (BER, MER NM ecc.) dei segnali ottici convertiti in RF, la visualizzazione delle portanti convertite da ottico in RF sull'analizzatore di spettro del misuratore di campo. E poi: gestione del misuratore ottico tramite i menu del misuratore di campo, visualizzazione delle misure ottiche sul monitor dello strumento, alimentazione tramite collegamento RF col misuratore di campo (alimentazione LNB), interfaccia RS232 per la gestione delle funzioni e delle misure col misuratore di campo. Un altro accessorio utile è il generatore di segnali ottici che in combinazione con un ricevitore ottico consente di verificare la risposta di una rete di distribuzione in F.O. Un esempio è il modello OPS 3L Triple Light Source di Televes o il Prolite-105 di Promax, in grado di generare segnali ottici a 1310, 1490 e 1550 nm.

App Android per l'installazione delle antenne
Presentiamo alcune App gratuite per smartphone e tablet con sistema operativo Android, particolarmente utili per il puntamento delle antenne satellitari e terrestri. Queste App si affiancano all'impiego degli analizzatori TV, utilizzando in particolare il sistema di localizzazione GPS e la bussola di cui sono dotati smartphone e tablet, insieme al collegamento alla rete.
Inoltre, viene utilizzata la camera posteriore dello smartphone per la funzione “augmented reality” che permette di vedere la posizione del satellite sovrapposta alla foto della volta celeste. Poiché il calcolo della posizione del satellite dipende dalla precisione dei sensori del dispositivo occorre verificare che questo sia calibrato: per farlo possiamo ricorrere all'App gratuita “Stato GPS” seguendo le facili istruzioni riportate.

- Satellite director (Figura 6). Attivare la funzione GPS nello smartphone (o tablet) Android, selezionare il satellite TV che interessa e orientare lo smartphone fino a che la palla bianca entra nel cerchio bianco e quella azzurra nel cerchio azzurro. E' disponibile un tono audio per indicare il corretto allineamento. In tal modo la freccia azzurra sul display risulta orientata in direzione del satellite. Allineate il braccio della parabola con la direzione indicata dalla freccia azzurra sul display dello smartphone.
    L'App dispone di una lista di 280 satelliti, aggiornata il 28 dicembre 2013, è necessario Android 1.6 e superiori.

- Satfinder (Figura 7). Utilizzando il GPS dello smartphone l'applicazione fornisce i valori di azimuth, elevazione e tilt dell'LNB nella località in cui vi trovate per il satellite che avete selezionato nella lista. I risultati sono presentati sia con valori numerici sia con grafici su Google Maps. L'applicazione comprende anche una bussola utile per trovare il valore dell'azimuth del satellite. E' possibile scattare una foto della location con sovrapposte le coordinate del satellite, per aiutare ad assicurarsi che non vi siano ostacoli, come rami di alberi o tetti di case, tra la parabola e il satellite stesso.
    La lista dei satelliti riporta tutti i transponder TV del mondo ed è aggiornata periodicamente. L'upgrade attuale risale al 5 dicembre 2013. È necessario Android 2.0 e superiori.

- Satellite Finder Pro (Figura 8). Offre uno strumento molto semplice basato su realtà aumentata, al fine di orientare in modo efficace la parabola. Avviando l'applicazione traguardando il cielo sopra la parabola attraverso la camera, nella parte superiore si nota la comparsa di alcuni puntini rossi sullo schermo del telefonino in corrispondenza ai vari satelliti posizionati sopra la parabola.
    Occorre allineare il mirino che appare nella schermata con il puntino corrispondente al satellite che interessa. L'applicazione offre la possibilità di controllare le frequenze dei canali e disponendo di un ricevitore Enigma 2 Dreambox è possibile verificare con facilità la potenza del segnale tramite il telefono. Supporta tutti i satelliti mondiali, aggiornabili periodicamente. Aggiornata al 26 dicembre 2013. È necessario Android 1.6 e superiori.

- DVB-T Finder (Figura 9). Si occupa del puntamento delle antenne per la TV digitale terrestre. Consente di individuare il trasmettitore DVB-T più vicino alla installazione. Utilizzando GPS e Internet la App mostra tutti le caratteristiche dei trasmettitori e della loro localizzazione: numero del canale, frequenza, potenza, polarizzazione, azimuth, lista dei canali, insieme all'altitudine e alla mappa della località. Per ora il data base contiene i trasmettitori dell'Europa Nord-Orientale, ma è in continuo aggiornamento. Aggiornata il 14 febbraio 2014. È necessario Android 2.0 e superiori.

Situazione nell'impiego dei nuovi standard TV
Facciamo una situazione sull'impiego dei nuovi standard per la distribuzione dei segnali TV, in modo che gli installatori abbiano una visione sulle prospettive di impiego dei nuovi standard TV nei prossimi anni e possano quindi effettuare una scelta corretta delle prestazioni dell'analizzatore.

-    DVB-T2. Nonostante che tutti i televisori in commercio dal luglio 2015 debbano prevedere il front-end DVB-T2 (molti televisori, anticipando i tempi, lo prevedono già), l'impiego del DVB-T2 è abbastanza in ritardo soprattutto per la necessità di affiancare al DVB-T2 l'impiego della nuovissima e più efficiente codifica HEVC/H.265 (approvata nel 2013). In tal modo sarà possibile porre rimedio alla drastica riduzione della banda UHF TV, decurtata della banda 800 MHz dal 2013 e della banda 700 MHz dal 2017
(Figura 10). La nuova combinazione DVB-T2 + HEVC consentirà infatti di aumentare di ben 8 volte l'efficienza di utilizzo dello spettro UHF rispetto a DVB-T+MPEG-2 e di 4 volte rispetto a DVB-T+MPEG-4. L'adozione dell'H.265 sarà graduale, non solo per la disponibilità dei chip-set relativi, ma anche perchè l'impiego del nuovo codice di compressione nei diversi servizi comporta costi di licenza non indifferenti. Basti ricordare che l'MPEG-4 (le cui specifiche sono uscite nel 2003) ha impiegato almeno 3 anni per entrare estensivamente nei decoder TV e circa il doppio per l'utilizzo nei televisori. Se ne può dedurre che un'adozione di massa dell'H.265, e perciò del DVB-T2, è prevedibile non prima del 2016.

-    Fibra ottica. La distribuzione della radiofrequenza in fibra ottica sta avendo successo poiché consente di semplificare anche le installazioni CATV più complesse per lunghezza e numero dei cavi di discesa. Vengono combinate due diverse lunghezze d'onda per distribuire contemporaneamente segnali di due satelliti su un'unica fibra. Sono disponibili in commercio tutti i prodotti necessari dal LNB con uscita ottica (Figura 11) ai convertitori FO/RF, necessari per le prese di utente. E' la nuova tecnologia in cui gli installatori si cimentano non solo per gli impianti CATV più estesi ma anche per le situazioni con numerosi cavi di discesa.

-    Protocollo IP. Il protocollo IP viene utilizzato per la distribuzione TV attraverso le reti a banda larga e più recentemente per la distribuzione negli impianti condominiali con il nuovo protocollo Sat-IP. In entrambi i casi vengono abbandonati i cavi e le connessioni RF e si entra nel televisore con il connettore Ethernet RJ45.
    La distribuzione attraverso la banda larga della rete Internet, soprattutto con l'avvento degli operatori OTT,  sta ottenendo un enorme successo con l'arrivo di numerose iniziative in Italia che emulano il successo di Netflix in USA, come Infinity di Mediaset.
    All'inizio del 2013 l'operatore satellitare tedesco SES/Astra ha introdotto il nuovo protocollo Sat-IP per mezzo del quale i segnali Sat ricevuti dall'LNB vengono convertiti con il nuovo protocollo IP e distribuiti attraverso una rete LAN a cui risulta possibile collegare tutti i dispositivi con interfaccia IP, con o senza fili, dagli Smart TV, ai PC, fino ai tablet e smartphone, esattamente come avviene per la distribuzione su rete Internet, ma senza la necessità di disporre di una connessione Internet. Sono già in commercio i server per convertire i quattro segnali provenienti dall'LNB in segnali IP su un unico cavo Ethernet (Figura 12) per la distribuzione. I dispositivi da collegare debbono prevedere l'App prevista per Sat-IP. Sono iniziate le prime installazioni soprattutto in Germania.

-    DVB-S2X. Anche il satellite ha in cantiere un nuovo standard per aumentare le capacità di trasporto. Segnaliamo il nuovo standard DVB-S2X (X sta per eXtension) sperimentato da alcuni anni e approvato a inizio 2014 dal Comitato DVB. DVB-S2X è destinato a migliorare le prestazioni dell'attuale DVB-S2, con un aumento di capacità trasportata fino al 30-35% in modo da fronteggiare la crescente domanda di diffusione della TV attraverso il satellite e in particolare di nuovi segnali come quelli UltraHD (Figura 13). L'industria sta sviluppando i nuovi prodotti a standard DVB-S2X e nelle prossime generazioni di analizzatori TV vedremo apparire oltre all'HEVC anche il DVB-S2X.

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