SAT impossibile? Via DTT si può

Ottobre 2009. Ci si potrebbe chiedere perché sia necessario trasformare segnali SAT digitali in segnali DTT visto che per entrambi sono disponibili sul mercato decoder a prezzi molto accessibili.

Vi sono tuttavia casi, come gli alberghi, le cliniche e le comunità, ma anche condomini “complessi” nei quali non è possibile impiegare e quindi installare un decoder SAT vicino ad ogni televisore collegato all'impianto.
In altri casi ancora si ha la necessità di ricevere servizi o programmi Tv destinati ai possessori di decoder DTT ma diffusi via satellite al fine di raggiungere un maggior numero di spettatori.

La progressiva sostituzione dei vecchi televisori analogici con i più performanti modelli dotati di decoder DTT integrato, rende poi ancora più appetibile l'operazione, dal momento che i programmi digitali beneficiano di un formato originario comune ed è ininfluente che provengano da trasmissioni via satellite piuttosto che digitale terrestre.

Un centralino speciale
Ciò che serve essenzialmente è un apposito centralino per eseguire la trasformazione dei canali SAT (QPSK) da distribuire nell'impianto, in canali DTT (COFDM). Questo centralino effettuerà una “transmodulazione”, trasformando una forma di modulazione digitale, nel nostro caso la
QPSK, in un'altra di tipo COFDM.

Questa trasformazione non è però realizzabile in modo “trasparente” ossia trasformando un intero transponder satellitare digitale in un canale digitale terrestre contenente gli stessi programmi, un particolare che spiegheremo più avanti nell'articolo.

È necessario perciò operare una scelta, transponder per transponder, dei programmi che si desiderano trasformare e con essi realizzare dei gruppi di programmi detti “MUX” digitali posti all'interno di un canale terrestre.

Occorre precisare che le trasmissioni digitali si differenziano da quelle analogiche perché queste ultime possono trasportare un programma Tv per ogni canale mentre su ogni canale digitale è possibile trasportare più programmi Tv digitali.

La scelta dei programmi
Il motivo principale per cui è necessario scegliere i programmi da distribuire nell'impianto condominiale è dovuto alla differente “capienza” dei due canali, quello SAT e quello DTT, che tradotto in termini pratici diventa una differente “capacità di flusso di informazioni digitali” o, in altre parole ancora, un differente “bitrate utile”.

Su un transponder digitale SAT si può avere un bitrate utile superiore a 40 Mbps (utilizzando un normale transponder largo 33 MHz con i parametri di modulazione più usati dai broadcaster), invece, su un canale DTT terrestre è possibile ottenere un bitrate utile massimo di 24 Mbps (con i parametri oggi usati dalle emittenti locali e nazionali).

Entrambi i sistemi offrono tuttavia capacità maggiori di quelle destinate ad applicazioni particolari.
Il canale DTT, ad esempio, per applicazioni come la distribuzione centralizzata via cavo coassiale (ossia i normali impianti Tv condominiali) può raggiungere oltre 36 Mbps. Condizione, questa, sfruttata dai centralini QPSK-COFDM per poter allocare quanti più programmi possibile su un canale DTT distribuito nell'impianto.

Questione di bitrate
Le trasmissioni digitali avvengono con parametri che da un lato sono utili a ridurre gli errori nella fase di ricezione (FEC) e dall'altro lato a dimensionare il canale secondo i servizi e la qualità che questi servizi devono avere (banda occupata per canali SAT e DTT e intervallo di guardia per canali DTT).
La combinazione tra i diversi parametri determina il “bitrate utile”.

Per avere un'idea dei parametri in gioco nelle trasmissioni digitali e come da essi si possano ottenere diversi bitrate, riportiamo la tabella 1 e la tabella 2 ricavate dai fascicoli normativi in vigore.

Dato che il segnale DTT generato dalla centrale non deve essere trasmesso via etere, si possono usare i parametri che privilegiano il bit rate piuttosto che la protezione da fenomeni degradanti.

Si potrà usare una modulazione 64QAM e un FEC che invece delle codifiche 2/3 e 3/4  usate nelle trasmissioni DTT sfrutterà una codifica 7/8 con un intervallo di guardia di 1/32. Combinazione, questa, capace di portare il bitrate a più di 30 Mbit/s e dove ci possono stare, ad esempio, 7 programmi digitali di buona qualità  con un bitrate di 4 Mbps.

Possibili applicazioni
In taluni casi l'allestimento di un vero impianto SAT può essere troppo complesso per le opere di sostituzione di tutti i cavi, derivatori e prese Tv (figura 1).

Figura 1. Vecchio edificio dotato di un impianto centralizzato Tv terrestre con difficoltà a sostituire i cavi e i dispositivi di rete.

Infatti, la distribuzione centralizzata di segnali satellitari è realizzabile solo se tutti i componenti della rete, prese di utente comprese, consentono il passaggio delle elevate frequenze comprese tra 950 a 2150 MHz utilizzate dai segnali SAT.

Se pensiamo che un normale impianto Tv può supportare normalmente frequenze non superiori a 900 MHz va da sè che l'adeguamento di un impianto televisivo ai segnali via satellite comporta l'intera sostituzione della rete di distribuzione del condominio.
Per evitare ciò si può ricorrere ad un centralino QPSK-COFDM e distribuire, sulle normali frequenze una selezione di programmi SAT digitali organizzati in MUX DTT allocati su canali liberi della distribuzione condominiale.

Vantaggi oggettivi
Finora per distribuire un programma SAT digitale occorreva un canale Tv libero, sfruttando la tecnica di rimodulazione. Rispetto a quest'ultima, con un centralino QPSK-COFDM a parità di canali liberi disponibili nell'impianto si possono distribuire più programmi digitali perché su ogni canale libero riusciamo a  collocare più di un programma Tv.

La trasformazione QPSK-COFDM permette poi di realizzare aggiornamenti dei vecchi impianti Tv senza  intervenire nella rete condominiale e nelle unità abitative, operando quindi solo in testa all'impianto.

I nuovi canali digitali generati localmente dal centralino sono ricevibili sia con televisori analogici dotati di decoder DTT esterno sia tramite televisori digitali o display dotati di decoder integrato.

Svantaggi inevitabili
I programmi distribuiti sono solo una parte di quelli trasmessi dal satellite. In fase d'installazione del centralino si dovrà necessariamente scegliere i programmi SAT da distribuire per organizzarli in MUX. Le eventuali variazioni sono da delegare ai soli tecnici competenti.

Non si possono realizzare MUX con programmi ricevuti da più transponder SAT ma soltanto un mux per ogni transponder: pertanto se un transponder contiene pochi programmi di interesse non potremo aggiungere programmi di altri transponder SAT. Non si possono, per ora, distribuire programmi a pagamento.

L'impianto in dettaglio
Per realizzare l'impianto è necessaria un'antenna parabolica con sostegno adeguato, collegata ad una centrale di trasformazione QPSK-COFDM. La parabola sarà dotata di LNB a 4 uscite con bande e polarizzazioni separate.

Le quattro uscite dell'LNB arriveranno alla centrale QPSK-COFDM e collegate in modo opportuno agli ingressi dei moduli della centrale.
Ogni modulo tipicamente tratta un transponder, ciò significa che la centrale dovrà avere tanti moduli quanti sono i transponder da distribuire (figura 3).

Se i moduli sono molti si può aggiungere un multiswitch (figura 4) da cui prelevare i segnali dato che ogni modulo solitamente permette di controllare polarizzazione (13 - 18 volt) e banda (0 - 22 kHz).

L'impiego del multiswitch permette anche di realizzare impianti misti come quello di figura 2  dove in alcuni locali vengono distribuiti i segnali SAT nel loro formato originario per collegare un decoder SAT, mentre in tutto il resto dell'edificio (Hotel) i programmi satellitari selezionati vengono inviati a tutte le prese tv sottoforma di canali digitali terrestri, ricevibili con i televisori provvisti di decoder integrato.

Figura 2. Albergo nel quale si vogliono distribuire programmi satellitari senza dotare ogni camera di decoder e quindi di un doppio telecomando.

Figura 3. Il centralino QPSK - COFDM presenta una struttura modulare. Ogni modulo elabora un transponder estraendo da esso i programmi digitali da distribuire in un MUX digitale. Le uscite dell'LNB saranno assegnate ai diversi moduli utilizzando la tecnica di “autodemiscelazione”: i segnali passano da un modulo all'altro con ponticelli di cavo.

Figura 4. Quando sono presenti molti moduli e si desidera ottenere una flessibilità nell'assegnazione delle uscite dell'LNB, conviene ricorrere a un multiswitch. Ogni modulo potrà quindi scegliere la polarizzazione e la banda di ricezione senza dover intervenire sui cavi di entrata.

In casa, presso ogni utente, da ogni presa Tv si potranno prelevare segnali Tv digitali sia ricevuti dai trasmettitori e ripetitori locali sia generati localmente dal centralino QPSK-COFDM.

Alla stessa presa possiamo collegare tanto decoder DTT esterni collegati ad un normale televisore analogico (figura 5) quanto televisori piatti provvisti di decoder DTT integrato (figura 6).

Figura 5. L'impianto condominiale dotato di centralino QPSK-COFDM fornisce alle prese di ogni utente i segnali satellitari trasformati in segnali DTT che si aggiungono a quelli ricevuti dalle emittenti terrestri. Se si ha a disposizione solo un televisore analogico questi saranno ricevibili attraverso un decoder DTT esterno.

Figura 6. Tramite un televisore con display LCD e dotato di decoder DTT integrato i nuovi canali satellitari trasformati in segnali DTT potranno essere ricevuti direttamente.

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