UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA CLECIO MARQUETTI FELIPHE WINTER

PADRES DE TRANSMISSES MVEIS PARA TV DIGITAL: UMA ANLISE DE MELHOR SOLUO

Palhoa 2008

CLECIO MARQUETTI FELIPHE WINTER

PADRES DE TRANSMISSES MVEIS PARA TV DIGITAL: UMA ANLISE DE MELHOR SOLUO

Trabalho de Concluso de Curso apresentado ao Curso de Graduao em Engenharia Eltrica - Telemtica da Universidade do Sul de Santa Catarina, como requisito parcial obteno do ttulo de Engenheiro Eletricista.

Orientador: Prof. Marcelo Otte

Palhoa 2008

CLECIO MARQUETTI FELIPHE WINTER

PADRES DE TRANSMISSES MVEIS PARA TV DIGITAL: UMA ANLISE DA MELHOR SOLUO

Este Trabalho de Concluso de Curso foi julgado adequado obteno do ttulo de Engenheiro Eletricista e aprovado em sua forma final pelo Curso de Graduao em Engenharia Eltrica - Telemtica da Universidade do Sul de Santa Catarina.

Palhoa, 30 de Junho de 2008. ______________________________________________________ Professor e orientador Marcelo Otte, Msc. Universidade do Sul de Santa Catarina ______________________________________________________ Professor Srgio vila, Dr. Universidade do Sul de Santa Catarina ______________________________________________________ Professor Ricardo Trentin, Msc. Universidade do Sul de Santa Catarina

In memorian ao meu pai Valdir Marquetti minha me Brbara Marquetti minha esposa Daniella Dierschnabel Marquetti Clcio Marquetti Ao meu pai Paulo Roberto Winter minha me Simone Rusche Winter Feliphe Winter

AGRADECIMENTOS

Ao professor Marcelo Otte, pela contribuio para o desenvolvimento do nosso trabalho e a todos aqueles que, direta ou indiretamente, colaboraram para que este trabalho consiga atingir aos objetivos propostos. Aos demais professores, principalmente aqueles que de uma forma ou de outra contriburam para o nosso crescimento intelectual e que nos auxiliaram em diversos momentos difceis que passamos.

O universo das comunicaes muda a cada dia, a cada hora e a cada minuto, nos tempos dos nossos pais pela dificuldade da incluso digital, esta realidade no era percebida, mas com a conscincia que o estudo e a evoluo tecnolgica no param em nenhum momento, isto nos leva a crer que a cada dia que passa, viveremos num mundo cada vez mais comunicativo, nunca podendo esquecer que o contato pessoal imprescindvel para o estreitamento do relacionamento humano. Clecio Marquetti e Feliphe Winter

RESUMO

No Brasil e no mundo, principalmente nos ltimos anos, as tecnologias de transmisso sem fio vem evoluindo muito rapidamente e as transmisses de massa, TV e comunicao mvel, vem cada vez mais ao encontro de uma convergncia nunca vista. Neste contexto, destaca-se principalmente o padro desenvolvido no Brasil para TV DIGITAL Terrestre, apesar de ir na contra-mo da produo em escala mundial, desenvolveu-se um dos melhores padres de TV DIGITAL existentes no mundo. A TV Digital terrestre, via RF (VHF, UHF, por exemplo), no oferece o nico e nem necessariamente o melhor meio de transmisso de sinais de TV DIGITAL para o usurio final. Quando se considera critrios como mobilidade, interatividade e aplicaes ponto-aponto, novas tecnologias de transmisso se destacam. Quando se fala de tecnologia de sistemas de comunicao mvel e convergncia de mdia, comea-se a perceber que a definio de um determinado padro, influencia a escolha de determinados tipos de mdia, principalmente no consumo voltado para a TV DIGITAL. Nesta monografia observam-se os prs e contras das tecnologias de comunicao mvel de terceiras e quartas geraes, respectivamente WCDMA/HSDPA e WIMAX Mvel como meios de distribuio de sinais de TV DIGITAL para o consumidor. No final da monografia, analisando diversos aspectos, busca-se apresentar qual a melhor escolha que as operadoras deste tipo de servio podem oferecer aos seus clientes, focadas na transmisso do contedo da TV DIGITAL brasileira. Palavras-chave: TV DIGITAL. SBTVD. WCDMA.UMTS. HSDPA. WIMAX. WIMAX MVEL.

ABSTRACT, RSUM OU RESUMEN

In Brazil and throughout the world the wireless transmission technologies have developed rapidly mainly in the last years and the mass data transmission, TV and mobile communications have been facing a convergence never seen before. Within this context the digital TV the technology standard developed in Brazil can be evidenced; despite of going on the other hand of world scale production, Brazil has developed one of the best digital TV technologies in the world. The RF terrestrial digital TV (e.g. VHF, UHF) is not the only and not necessarily the best option of transmitting digital TV signal to the end user. When certain criteria such as mobility, interactivity and point-to-point application are considered other transmission technologies can be interesting. When talking about mobile communication system technologies and media convergence it can be noticed that the definition of a specific standard drives the choice of certain types of media, especially concerning the consumption regarding digital TV environment. In this essay pros and cons are presented regarding the digital third and fourth generation technologies for mobile communication, respectively WCDMA/HSDPA and Mobile WIMAX, as an option of digital TV distribution system to the end user. At the end of this study the objective is to present the best choice, considering different aspects, the service operator may apply to offer service to their customer, focused on Brazils technology of digital TV signal transmission. Keywords: TV DIGITAL. SBTVD. WCDMA. UMTS. HSDPA. WIMAX. WIMAX MVEL.

LISTA DE ILUSTRAES

Figura 1 - Modelo de referncia em blocos de um transmissor de TV Digital qualquer. Fonte: (PUC-RIO, 2008)................................................................................................................. 19 Figura 2 - Adoo de Padres da TV Digital Terrestre. Fonte: (DTV Status, 2008) .............. 22 Figura 3 - Programa de Configurao Flexibilidade Mxima. Fonte: (DVBBrasil, 2008). 26 Figura 4 - Programas de Configurao Definio Mxima. Fonte: (DVBBrasil, 2008)...... 26 Figura 5- Topologia de rede WCDMA/HSDPA. Fonte: (John Wiley & Sons, Ltda., 2001) .. 34 Figura 6 - topologia de rede wimax proposta. Fonte: (Wikipdia, 2008)............................... 40 Figura 7 - Modulao e distncia da estao. Fonte: (Wikipdia, 2008)................................ 41 Figura 8 - Mtodo de transmisso de TV DIGITAL Unicast stream. Fonte: (CPQD, 2008). . 45 Figura 9 - Broadcast. Fonte: (CPQD, 2008).......................................................................... 46 Figura 10 - Multcast. Fonte: (CPQD, 2008).......................................................................... 46 Figura 11 - Broadcast (rede separada). Fonte: (CPQD,2008). ............................................... 46 Figura 12 - Comparao entre distribuio de vdeo unicast e via MBMS. Fonte (CPQD,2008)....................................................................................................................... 48 Figura 13 - Relao para single user de throughput x raio da clula para WCDMA/HSDPA. Fonte: (LOPES SALVADO, 2008). ..................................................................................... 51 Figura 14 - Relao para single user de throughput x raio da clula para Wimax mvel. Fonte: (LOPES SALVADO, 2008). ................................................................................................ 51 Figura 15 - Multiple-users, relao de distncia x throughput WCDMA/HSDPA Fonte: (LOPES SALVADO, 2008). ................................................................................................ 52 Figura 16 - Multiple-users, relao de distncia x throughput Wimax mvel. Fonte: (LOPES SALVADO, 2008). .............................................................................................................. 52 Figura 17 - Comparativo entre Wimax mvel e WCDMA/HSDPA em relao a taxa de throughput x raio da clula. Fonte: (LOPES SALVADO, 2008)........................................... 53 Figura 18 - Envolvimento na distribuio de contedo de TV DIGITAL. Fonte: (CPQD, 2008). .................................................................................................................................. 56

LISTA DE SIGLAS

1G - Primeira Gerao Telefonia Celular 2G - Segunda Gerao Telefonia Celular 3G - Terceira Gerao Telefonia Celular 3GPP - 3rd Generation Partnership Project 4G - Quarta Gerao Telefonia Celular 8-VSB1 - Vestigial Side Band 16 QAM - Quadrature Amplitude Modulation 64 QAM - 64 State Quadrature Amplitude Modulation AES - Advanced Encryption Standard AMPS - Advanced Mobile Phone System ANATEL Agncia Nacional de Telecomunicaes ATSC - Advanced Television systems Committee BS - Base Station BTS - Base Transceiver Station CDMA - Code Division Multiple Access CPN Consecutive Point Networks CPqD - Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicaes D-AMPS - Digital Advanced Mobile Phone System DCS-1800 - Digital Cellular System 1800MHz DS-CDMA - CDMA de Sequncia Direta DTS - Digital Theater Systems DVB - Digital Video Broadcasting DVB-C - Digital Video Broadcasting - Cable DVB-H - Digital Video Broadcasting - Handheld DVB-S - Digital Video Broadcasting - Satellite DVB-T - Digital Video Broadcasting - Terrestrial DVD - Digital Video Disc EAP - Extensible Authentication Protocol EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution EDTV - Enhanced Definition Television ERB - Estao Rdio Base

ETACS - Extended Total Access Communications System EVDO - Evolution Data Only FBSS - Fast Base Station Switching FDD - Frequency Division Duplex GERAN - GSM EDGE Radio Access Network GGSN - gateway GPRS support node GSM/EDGE - Global System for Mobile Communications/Enhanced Data Rates for GSM Evolution GSM/UMTS - Global System for Mobile Communications/Universal Mobile Telecommunications System GSM - Global System for Mobile Communications HDTV - High Definition Television HHO - Hard Handoff HLR - home location register HSDPA - High Speed Downlink Packet Access HSDPA/HSUPA - High Speed Downlink Packet Access/High Speed Uplink Packet Access HSUPA - High-Speed Uplink Packet Access IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers IMT-2000 - International Mobile Telecommunications-2000 IP - Internet Protocol IPDC - Internet Protocol datacast ISDB - Integrated Services Digital Broadcasting ISDB-T - Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial ISO/IEC - International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission. ITU - International Telecommunications Union LDTV - Low Definition Television LOS - Line Of MAC - Media Access Control MAN - Metropolitan Area Network MBMS - MULTMEDIA BROADCAST MULTICAST SERVICE Mbps - Megabytes per Second MDHO - Macro Diversity Handover MIMO - Multiple-Input Multiple-Output

MPEG - Moving Picture Expert Group MPEG-1 - Moving Picture Experts Group 1 MPEG-2 - Moving Picture Experts Group 2 MPEG-2 TS - Moving Picture Expert Group Transport Stream MPEG-2 Systems - Moving Picture Experts Group 2 System MPEG-4 - Moving Picture Expert Group 4 MS - Mobile Station MSC - mobile switching center NLOS - Non-line-of-sight Node B Base Transceiver Station NLOS - Non Line Of Sight OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDMA - Orthogonal Frequency Division Multiple Access PCS-1900 - Personal Communications System operating in the 1900MHz PDA - Personal Digital Assistants QoS - Quality of Services QPSK - Quadrature Phase Shift Keying RNC - radio network controller SBTVD - Sistema Brasileiro de Televiso Digital SDTV - Standard Definition Television SGSN - serving GPRS support node SIM/USIM - Subscriber Identity Module/Universal Subscriber Identity Module STB - Set Top Box SOFDMA Ortogonal Frequency Division Multiplexer Access Escalvel TDD - Time Division Duplex Ue User Equipament UHF - Ultra High Frequency UIT - Unio Internacional das Telecomunicaes UMTS/HSDPA - Universal Mobile Telecommunications System UMTS/WCDMA - Universal Mobile Telecommunications System UMTS - Universal Mobile Telecommunications System UTRAN - UMTS Terrestrial Radio Access Network UTRAN - UMTS Terrestrial Radio Access Network USIM - Mdulo de Indentidade de servios do usurio

VHF - Very High Frequency VoIP - Voice-over-Internet protocol WCDMA - Wideband Code Division Multiple Access WCDMA/HSDPA - Wideband Code Division Multiple Access/High Speed Downlink Packet Access WCDMA/UMTS - Wideband Code Division Multiple Access/Universal Mobile Telecommunications System Wi-Fi - Wireless Fidelity WIMAX - Worldwide Interoperability for Microwave Access WISPs - Wireless Internet Service Provider WLAN Wireless Local Area Network

SUMRIO

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.3 3.3.1 3.4

INTRODUO .......................................................................................................................16TEMA .........................................................................................................................................16

PROBLEMA ................................................................................................................................16 OBJETIVOS ................................................................................................................................16 JUSTIFICATIVA ...........................................................................................................................17 METODOLOGIA .....................................................................................................................17 INTRODUO A TRANSMISSO DIGITAL DE TV......................................................18 IMPACTOS DA TV DIGITAL .........................................................................................................18 FORMATOS DE TV DIGITAL................................................................................................20 LDTV (Low Definition Television).........................................................................................20 SDTV (Standard Definition Television).................................................................................20 EDTV (Enhanced Definition Television) ...............................................................................21 HDTV (High Definition Television) .......................................................................................21 PADRES DE TV DIGITAL....................................................................................................21 ATSC (Advanced Television System Committee).................................................................23 DVB (Digital vdeo broadcasting)...........................................................................................24 ISDB (Integrated Services digital Broadcasting) ..................................................................27 PADRO UTILIZADO NO BRASIL.................................................................................................28 QUALIDADE X TAXA ..................................................................................................................29 Codificao de udio...............................................................................................................30 Codificao de Vdeo ...............................................................................................................30 Codificao de Dados...............................................................................................................31 PADRES DE TECNOLOGIAS DE COMUNICAO MVEIS EXISTENTES DECOMUNICAO MVEL CELULAR...........................................................................................32

TERCEIRA E QUARTA GERAO. ..............................................................................................32 TECNOLOGIA MVEL UMTS (WCDMA) / HSDPA..................................................................33 Topologia de rede WCDMA ...................................................................................................33 Descrio dos elementos de uma rede WCDMA/HSDPA ....................................................34 Interoperabilidade entre redes existentes ..............................................................................35 Evoluo da rede WCDMA, chamada de HSDPA/HSUPA.................................................36 HSDPA/HSUPA .......................................................................................................................36 Taxas de donwlink e uplink em redes HSDPA/HSUPA .......................................................37 WIMAX ......................................................................................................................................37

3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Arquitetura de rede .................................................................................................................38 Rede mvel: IEEE 802.16 REVe.............................................................................................40 Modulao e taxa .....................................................................................................................41 Aplicaes para dispositivos WIMAX mvel ........................................................................42 ANLISE DAS TECNOLOGIAS DE COMUNICAO MVEL DE TERCEIRA E TENDNCIAS DE CONSUMO. ......................................................................................................43 TV DIGITAL MVEL ................................................................................................................44 TIPOS DE TRANSMISSO DE TV DIGITAL MVEL, PONTOS FORTES E PONTOS FRACOS. ..........45 MBMS MULTMEDIA BROADCAST MULTICAST SERVICE.........................................47 AVALIAES PRELIMINARES PARA ANLISE DE MELHOR TECNOLOGIA A SER USADA PARACONSIDERAES FINAIS SOBRE O TRANSPORTE DE TV DIGITAL VIA SISTEMA DE COMUNICAO

QUARTA GERAO PARA TRANSMISSAO DE TV DIGITAL. ..............................................42

TRANSMISSO DE TV DIGITAL UTILIZANDO REDES 3G (WCDMA/ HSDPA) E 4G(WIMAX MVEL)......48

MVEL 3G (WCDMA/HSDPA) E 4G(WIMAX MVEL) ..........................................................................53

5

CONCLUSO .........................................................................................................................57

REFERNCIAS ...................................................................................................................................60

16

1

INTRODUO

Neste trabalho apresenta-se uma anlise e comparao de diferentes meios de transmisso de dados para dispositivos mveis de terceira e quarta gerao, respectivamente WCDMA/HSDPA e WIMAX, para transporte de TV Digital utilizado no Brasil. A seguir sero apresentados o tema dessa monografia e os seus objetivos. Na seqncia, descreve-se tambm o problema identificado e a justificativa para a realizao deste trabalho.

1.1

TEMA

Anlise e comparao dos padres existentes de comunicaes mveis mais utilizados no momento, voltado para a distribuio de contedos de TV DIGITAL.

1.2

PROBLEMA

Existem poucos estudos atualmente que auxiliam a comparao dos diferentes meios de comunicao para transporte de multimdia, principalmente o voltado para TV DIGITAL.

1.3

OBJETIVOS

Verificao, sob diversos aspectos tcnicos e comerciais, dos padres de comunicaes mveis mais utilizados no momento para transporte via rede de dados de contedos da TV DIGITAL.

17

Esclarecimento dos principais pontos relacionados ao uso de tecnologias de terceira e quarta gerao para transmisso de TV DIGITAL Anlise de uma proposta a ser seguida para distribuio de contedos de TV DIGITAL em massa utilizando tecnologias de comunicao mvel de terceira e quarta gerao, respectivamente WCDMA/HSDPA e WIMAX.

1.4

JUSTIFICATIVA

Cada fabricante e criador de tecnologia defende os seus padres, pois so gastos milhares de dlares na pesquisa e desenvolvimento dos mesmos, e o seu sucesso a garantia de obteno de lucros para as empresas. Muitas vezes o carter tecnolgico no primordial para a escolha de determinado padro de tecnologia, o lobby muito forte em diversos pases e o os aspectos econmicos e polticos tem muita fora. Poucos trabalhos cientficos comparam tecnologias voltadas para suas aplicaes, vrios deles mostram somente os prs e contras de cada uma, sem o intuito de justificar porque determinada tecnologia usada para determinado tipo de contedo ou servio. A anlise crtica sob vrios aspectos, e independentemente de escolha pessoal ou preferncia por determinado tipo de tecnologia, primordial e ter o seu devido sucesso numa anlise para a escolha e uso de determinada tecnologia, no caso desta monografia, a comparao de padres de comunicao mvel existentes, WCDMA/HSDPA e WIMAX mvel para a transmisso de contedo da TV DIGITAL.

1.5

METODOLOGIA

O Tipo de pesquisa consiste em informar o mtodo utilizado para obter o contedo necessrio ao desenvolvimento do projeto. Definiu-se essa pesquisa como sendo

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bibliogrfica e indutiva, pois busca conhecimento em livros, artigos e fontes confiveis de informaes e parte de um conhecimento mais amplo para o particular ou especfico. 2 INTRODUO A TRANSMISSO DIGITAL DE TV

Neste captulo apresentam-se os principais formatos da TV digital e suas caractersticas voltadas para a sua taxa de transmisso.

2.1

IMPACTOS DA TV DIGITAL

Conforme cita CPQD (2008), existem diversos fatores a serem relacionados para definirmos os impactos que a TV Digital ir causar nas nossas vidas de uma forma geral, dentre elas, podemos citar: a) aumento na oferta de contedo; b) fragmentao da audincia (personalizao); c) novos modelos de negcio para a publicidade; d) mudanas no modo de uso (televiso est se tornando mvel e personalizada); e) personalizao da grade de programao; f) uso individualizado; g) qualquer lugar (mobilidade); h) qualquer tempo; i) novos modelos de explorao. Hoje, com a chegada da digitalizao da transmisso,a televiso est passando por uma revoluo. Essa mudana do sistema analgico para o sistema digital nos proporcionou uma nova gerao de transmisso de TV. Diferentemente do que muitos assumem como verdade um sinal de TV digital no necessariamente um sinal de alta definio. Qualquer que seja o padro de TV digital empregado possvel combinar diferentes sinais com diferentes formatos e transmiti-los dentro de um canal de 6MHz. O sistema de som pode ter

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at 5.1 canais trazendo uma qualidade de som encontrada em DVD com DTS1. Permite a transmisso de mais de um programa diferente, no mesmo canal. Pode permitir a recepo mvel com qualidade (dependendo do sistema). Oferece a eliminao de fantasmas e rudos. Pode ser completa (FULL) ou Hierrquica, isto quer dizer que poder transmitir apenas um canal se for full ou um canal mais outras informaes (outro canal, internet, celular, etc.) se for hierrquica. (CPqD, 2008). Para assistir a uma programao na nova mdia necessrio ter sua televiso convencional conectado um aparelho digital ou um conversor chamado set top Box (STB2) ou possuir um aparelho de televiso digital. A Figura 1 apresenta este modelo bsico de referncia de transmisso para os padres de TV Digital.

Figura 1 - Modelo de referncia em blocos de um transmissor de TV Digital qualquer. Fonte: (PUC-RIO, 2008).

Na Figura 1 esto representados os blocos funcionais bsicos de um sistema de TV Digital. O primeiro deles a digitalizao (codificao e compresso) do sinal fonte e responsvel pela converso e compresso dos sinais de udio e vdeo em feixes digitais denominados de fluxos elementares de informaes. O segundo o de multiplexao e transporte, responsvel pela multiplexao dos diferentes fluxos elementares formando um nico feixe digital na sua sada. Por ltimo vem o bloco de codificao do canal e modulao,1

2

DTS Sistemas Digitais de Surround, tecnologia usadas nos cinemas. uma famlia de formatos de udio multicanal. STB Set Top Box um dispositivo que habilita uma televiso a tornar-se uma interface para a internet. Ela tambm permite que a televiso receba os sinais de TV digital.

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responsvel por converter o feixe digital multiplexado em um sinal (ou grupo de sinais) passveis de transmisso por um meio fsico, no caso, o ar. Umas das vantagens da TV digital a interatividade e novos servios que ela disponibilizar, agregando os conceitos de TV tradicional com a interatividade de um computador pessoal, possibilitando a interao sejam anncios, pesquisas ou novas possibilidades de programao.

2.2

FORMATOS DE TV DIGITAL

Existem quatro (4) formatos de vdeos possveis em um sistema de TV digital. So ele o Low Definition Television (LDTV), o Standard Definition Television (SDTV), o Enhaced Definition Television (EDTV) e o High Definition Television (HDTV) apresentados a seguir.

2.2.1 LDTV (Low Definition Television)

Formato de vdeo de baixa definio empregado para transmisso de sinais para dispositivos mveis, como celulares e PDAs. Os sinais de vdeo neste formato possuem 240 linhas, cada uma contendo 320 pontos (ou pixels). (INATEL, 2008).

2.2.2 SDTV (Standard Definition Television)

Formato de vdeo de resoluo padro, que tem uma resoluo equivalente ao sinal de TV analgica. Hoje, esse formato j empregado pelas operadoras de TV por assinatura via satlite e em DVDs. Este formato possui 480 linhas com 640 pixels por linha, o que tambm resulta em uma relao de aspecto 4:3. Possibilita a coexistncia, em uma faixa

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de 6 MHz, de at quatro programas sendo transmitidos simultaneamente pela mesma emissora, alm de outras funcionalidades complementares. Cada programa poder transmitir, por exemplo, um evento esportivo, sob ngulos diferentes ou com horrios defasados. (CPqD, 2008), (INATEL, 2008).

2.2.3 EDTV (Enhanced Definition Television)

Este formato apresenta um ganho de qualidade de imagem quando comparado com o formato SDTV, mas ainda no representa a mxima resoluo possvel em um sistema convencional de TV digital terrestre. Esse formato possui 720 linhas, cada uma com 1280 pixels, o que resulta em uma relao de aspecto de 16:9, ou seja, a mesma empregada no cinema. (INATEL, 2008)

2.2.4 HDTV (High Definition Television)

O formato HDTV representa, hoje, a melhor qualidade possvel de imagem em um sistema de TV digital terrestre. Este formato possui 1080 linhas, cada uma com 1920 pixels, resultando em uma relao de aspecto de 16:9, utiliza a faixa de 6MHz para a transmisso de uma nica programao, porm com imensa riqueza de detalhes visuais, alm de funcionalidades complementares. (INATEL, 2008).

2.3

PADRES DE TV DIGITAL

Existem basicamente trs padres de transmisses digitais disponveis no mercado, o americano Advanced Television systems Committee (ATSC), o europeu Digital Video Broadcasting (DVB) e o japons Integrated Services Digital Broadcasting (ISDB).

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Na Figura 2, segue uma comparao dos padres adotados pelos pases ao redor do mundo e na Tabela 1 suas principais caractersticas.

Figura 2 - Adoo de Padres da TV Digital Terrestre. Fonte: (DTV Status, 2008)

Tabela 1 - Caractersticas dos padres de TV Digital. Fonte: (TELECO, 2008).

Na Tabela 1 observa-se os principais sistemas de TV Digital e com suas respectivas caractersticas de taxa de dados utilizados com suas respectivas modulaes.

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2.3.1 ATSC (Advanced Television System Committee)

Esse sistema norte americano criado pela Grande Aliana e foi padronizado pelo comit avanado dos sistemas de televiso (ATSC), uma organizao de padres criada para promover o estabelecimento de padres tcnicos de sistemas de TV digital. o padro americano adotado nos Estados Unidos, Canad, Argentina, Taiwan e Coria do Sul. O ATSC opera em transmisso terrestre desde novembro de 1998, e em 2003 cobriu 50% da populao americana. (TRENTIN, 2006) O ATSC possui como entrada digital o feixe de transporte serial sncrono MPEG2 Transport Stream (MPEG-2 TS) com taxa til constante de 19,28Mbps e pode transportar pacotes de vdeo e udio digitais e inclusive dados. (TRENTIN, 2006) O ATSC no permite a possibilidade de recepo mvel. Utiliza a tcnica de modulao conhecida como 8-VSB (Vestigial Side Band) para modulao terrestre, esse esquema de modulao mais sensvel a interferncias, nele existem oito nveis possveis, onde cada nvel carrega trs bits. Desta forma, a taxa de bits total no canal chega a 32,8Mbps. A diferena entre a taxa total e a taxa til do sistema ocorre devido ao uso de redundncias necessrias ao sistema, como por exemplo, cdigos corretores de erro e sinais de sincronismo. Para modulaes a cabo e via satlite utilizada a modulao 64-QAM e QPSK, respectivamente. (TELECO, 2008) A Tabela 2 apresenta as principais caractersticas do padro ATSC.Aplicao Middllewere Aplicao n Aplicao x DASE Dolby AAC (udio) MPEG-2 TS (vdeo) Transporte Transmisso 8-VSB MPEG-2 Sistemas 64-QAM QPSK Internet

Codificao

Formatos Sustentados Taxa de bits til

SDTV

EDTV 19,28 Mbps

HDTV

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Largura de faixa Tabela 2 - Caractersticas do Padro ATSC

6MHz

2.3.2 DVB (Digital vdeo broadcasting)

O padro DVB desenvolvido pelo Frum DVB, rgo global, que congrega os esforos de mais de 270 entidades, entre as quais se destacam radiodifusores, fabricantes, operadores de rede, desenvolvedores de software, reguladores e outros, distribudos em mais de 35 pases. O DVB contabiliza, at o momento, mais de 110 milhes de receptores comercializados ao redor do mundo. O padro DVB consiste em uma famlia de padres abertos e interoperveis, que dominam a TV digital em mbito mundial, incluindo o padro DVB-T para TV digital terrestre, DVB-S para TV digital por satlite e DVB-C para TV digital por cabo, estes dois ltimos j adotados no Brasil, alm do DVB-H para recepo mvel. (DVBBrasil, 2008). Suas caractersticas permitem diversas configuraes possveis de tal forma que cada pas possa adaptar o DVB-T de acordo com as suas necessidades, o DVB-T permite a configurao de transmisso com resoluo convencional conhecida como SDTV. Com o DVB-T possvel se fazer uma troca da qualidade da imagem pela diversidade de servios, ou seja, consegue-se transmitir imagens de alta definio (HDTV) ou compartilhar a banda de canal para a transmisso de imagens de baixa definio (SDTV) com outros servios e programas oferecidos simultaneamente. (TRENTIN, 2006) Como nos demais sistemas, o DVB-T recebe como entrada o fluxo multiplexado de pacotes MPEG-2 TS. No caso do HDTV, enquanto o padro americano trabalha com uma taxa fixa de bits de 19,28Mbps, referente carga til de vdeo, udio e dados, o europeu pode ter sua taxa de bits referente carga til escolhida de acordo com o tipo de modulao, taxa de cdigo interno e intervalo de guarda adotado. Selecionando diferentes nveis de constelaes, conjuntamente com adequadas taxas de cdigo interno e intervalos de guarda na modulao OFDM, possvel optar por uma configurao que troque robustez por maior taxa de transmisso dos dados. (TRENTIN, 2006)

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A Tabela 3 apresenta as principais caractersticas do padro DVB.Aplicao Middllewere Aplicao MHP Dolby AAC (udio) MPEG-2 SDTV (vdeo) Transporte Transmisso COFDM MPEG-2 Sistemas 64-QAM QPSK

Codificao

Formatos Sustentados Taxa de bits til

SDTV

EDTV

HDTV

Mnima:4,98Mbps - Mxima: 31.67Mbps

Largura de faixa 6MHz, 7MHz ou 8MHz Tabela 3 - Caractersticas do Padro DVB

Numa demonstrao do DVB no dia 08/03/2006, das 10 horas s 19h, nas dependncias da universidade de so Paulo, foram realizadas demonstraes do padro de TV digital terrestre (DVB-T e DVB-H) a mesma foi realizada para uma demonstrao nos parmetros brasileiro, composta pelas seguintes empresas: Philips, Nokia, Siemens, Rohde&Schwarz, STMicroeletronics e Thales. A flexibilidade do DVB para suportar vrios modelos de negcios, denominado aqui de flexibilidade mxima, consiste na combinao de programao para a recepo fixa e mvel em definies baixa, padro e alta, e codificao de vdeo MPEG4 AVC/h.264 e MPEG-2. Figura 3 ilustra a configurao flexibilidade mxima com as respectivas taxas de bits utilizadas.

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Figura 3 - Programa de Configurao Flexibilidade Mxima. Fonte: (DVBBrasil, 2008).

Quando muda-se o foco para a melhor qualidade, denominada de definio mxima, ela foi montada para permitir uma alta taxa de bits para transmisso em alta definio, permitindo ainda duas transmisses para dispositivos mveis, respectivamente um programa para telefone celular e outro PDA3. (DVBBrasil, 2008).

Figura 4 - Programas de Configurao Definio Mxima. Fonte: (DVBBrasil, 2008)

3

PDA - Personal Digital Assistants. Tem as mesmas caractersticas de um computador com dimenses reduzidas.

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2.3.3 ISDB (Integrated Services digital Broadcasting)

O ISDB-T foi criado no Japo em 1999 por um grupo de empresas e operadoras de TV, o sistema ISDB, conhecido como padro japons j opera desde 2003 e foi idealizado para a transmisso no somente de programas de televiso, mas tambm de udio, dados e ou uma combinao dos trs. Foi desenvolvido para uma integrao de servios digitais e sua transmisso pelo ar. No entanto, O ISDB-T permite a transmisso dos sinais em trs camadas ou diferentes nveis de robustez. Essas camadas tanto podem ser usadas para a transmisso de diferentes partes de informao de uma mesma programao ou para a transmisso de programaes de contedos distintos. Os segmentos pertencentes a cada uma das camadas adotam a mesma parametrizao de transmisso. Essa diviso em camadas possibilita que receptores mveis, portteis (com pouca movimentao) e fixos possam decodificar os sinais de acordo com as suas capacidades e caractersticas de alta ou baixa resoluo, e de forma estvel. A Tabela 4 apresenta as principais caractersticas do padro ISDB.

Aplicao Middllewere

Aplicao ARIB MPEG-2 AAC (udio) MPEG-2 HDTV (vdeo)

Codificao

Transporte Transmisso Formatos Sustentados Taxa de bits til COFDM

MPEG-2 Sistemas 64-QAM 8PSK

SDTV

EDTV

HDTV

Mnima:4,98Mbps - Mxima: 31.67Mbps 6MHz

Largura de faixa Tabela 4 - Caractersticas do Padro ISDB

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2.4

PADRO UTILIZADO NO BRASIL

O Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD) foi baseado no padro de TV digital japons, com modificaes na camada de compresso e na camada de middleware. No caso da compresso de vdeo, todos os padres de TV Digital Terrestre empregam o MPEG-2. O Brasil, no entanto, emprega uma tcnica de compresso de vdeo mais recente e mais eficiente, denominada de H.264. Com esta tcnica de compresso de vdeo, possvel manter a qualidade de imagem, porm reduzindo sensivelmente a taxa de bits. Este ganho de desempenho de compresso resulta em um uso mais eficiente do espectro. (CPqD, 2008). O Subsistema de Canal de Interatividade possui caractersticas particulares em relao aos outros subsistemas de televiso digital, uma vez que pode ser entendido como um sistema virtual sustentado por sistemas independentes em suas bases regulamentares e tcnicas, o sistema de televiso digital e o sistema de comunicaes. Como tal, o Subsistema de Canal de Interatividade admite a convivncia de mltiplas solues e tecnologias. As especificaes tcnicas para uma das alternativas do Canal de Interatividade esto baseadas na norma IEEE 802.16 (WIMAX) e da mesma forma como nos demais subsistemas, este relatrio traz as particularidades para a aplicao no Sistema Brasileiro de Televiso Digital. O padro MPEG-2 Systems adotado pelos sistemas de TV Digital (ATSC, DVB e ISDB) em operao atualmente no mundo. Cada um apresenta algumas particularidades resultantes de requisitos locais, que so absorvidas pelo MPEG-2 Systems no suporte a dados privativos e na utilizao ou no de alguma informao contida nos cabealhos dos pacotes. Apesar de originalmente a recomendao ITU-T4 H.222 (UIT-T, 2000a) estar apta a suportar apenas contedo da famlia MPEG-2 de vdeo, udio e dados, a evoluo da mesma passou a contar com suporte tambm para informaes da famlia MPEG-4, notadamente o padro de vdeo ITU-T H.264 (UIT-T, 2005) elaborado em conjunto com os desenvolvedores da famlia MPEG-4. (CPqD, 2008). A Tabela 4 apresenta as principais caractersticas do padro SBTVD.

4

ITU-T a seo de padronizao da rea de Telecomunicaes do ITU - Unio Internacional de Telecomunicaes ("International Telecommunication Union"), que sediado em Genebra, Suia. Antes de 1992, o ITU-T era conhecido como CCITT (Comit Consultivo Internacional de Telefonia e Telegrafia).

29

Aplicao Middllewere

Aplicao GINGA MPEG-4 AAC (udio) MPEG-4 AVC (vdeo)

Codificao

Transporte Transmisso Formatos Sustentados Taxa de bits til Largura de faixa Tabela 5 - Caractersticas do SBTVD

MPEG-2 Sistemas COFDM

SDTV

EDTV

HDTV

6MHz

2.5

QUALIDADE X TAXA

A codificao de sinais fonte trata a questo da compresso (ou seja, reduo da taxa de bits) dos sinais de udio e vdeo transportados pelo sistema e dos mtodos de transporte de dados. A Codificao de Sinais Fonte um dos principais viabilizadores da TV Digital, dadas as taxas de bits relativamente elevadas, demandadas para transmisso destes sinais, e a necessidade de se estruturar os dados que a tecnologia permite transmitir. Nesta seo so apresentados os trs subsistemas que compem a Codificao de Sinais Fonte: Codificao de udio, Codificao de Vdeo e Codificao de Dados.

30

2.5.1 Codificao de udio

A Codificao de udio de um sistema de TV Digital tem como objetivo reduzir a taxa de bits de um sinal de udio para sua transmisso, com o requisito de que o sinal decodificado e reproduzido seja praticamente indistinguvel do original. Sinais de udio transmitidos sem qualquer tipo de compresso, exigem taxas de 1,41Mbit/s para estreo e 4,23Mbit/s para 5.1 canais (considerando freqncia de amostragem de 44.1KHz, e resoluo 16bits). Ainda que sejam taxas relativamente baixas, quando comparada quelas requeridas por sinais de vdeo sem compresso, constituem um percentual da taxa de bits disponvel pelo sistema que no pode ser desconsiderado, justificando assim a aplicao de tcnicas de compresso a este tipo de sinal. O fluxo elementar (ES) de udio requer taxas de bits da ordem de 96kbps a 256Kbps para codificao de udio estreo e de 384 a 1000Kbps para codificao de udio multicanal 5.1, dependendo da eficincia do padro de codificao de udio utilizado. Assim sendo a escolha dos esquemas de canais de udio (estreo, multicanal 5.1) que devem ser suportados e a eficincia do padro de codificao escolhido, impactam a taxa de bits disponibilizada a outros fluxos elementares que no o de udio. (CPqQ, 2008)

2.5.2 Codificao de Vdeo

Os sistemas de compresso de sinais digitais MPEG, permitem que uma maior quantidade de informaes sejam transmitidas ao mesmo tempo. Para isto ele utiliza dois tipos de codificao, uma chamada de espacial (spatial enconding) e outra chamada de temporal (temporal encoding). A codificao espacial o sistema percebe que toda uma rea de uma mesma imagem tem uma mesma informao e ao invs de transmiti-la inteira ele informa que toda aquela rea igual, vamos supor que voc deseje transmitir a seguinte seqncia de bits, 0000000000000000000000000000000000000000000000000. Ao invs de se transmitir 50 bits de zero mais econmico se informar que a prxima linha ter 50 zeros, ou prxima linha = 50 0, a economia de bits utilizada considervel.

31

Neste tipo de codificao a compresso elimina a redundncia existente entre pixels do mesmo frame ou pontos do mesmo quadro. Na codificao temporal onde uma cena exista uma tela inteira e s um ponto no centro muda constantemente de forma, ao invs do sistema mandar sempre a mesma informao que a tela igual e que o ponto est mudando ele informa que para deixar a tela sempre igual e s mudar o ponto central. A informao total s dever ser transmitida de novo quando a cena mudar. Neste tipo de codificao a compresso elimina a redundncia existente entre vrios frames ou quadros. Atualmente existem os mtodos de compresso MPEG-1 ou MPEG usado para comprimir udio e vdeo que sero gravados em mdias como CD-ROM, MPEG-2 sistema usado atualmente pelos trs principais sistemas de transmisso de TV digital, o ATSC, o DVB T e o ISDB T. Suporta resolues at 1920 x 1080. O encoder MPEG-2 chega a comprimir em uma proporo de 50:1. Na sada do encoder nos teremos uma taxa de bits constante, dependendo do encoder podemos ajustar esta taxa para o valor que quisermos dentro de limites claro. Depois que o vdeo digitalizado ele tem uma taxa de 270Mbits/s, nesta hora ele passa por um processo de compresso temporal e sua taxa diminui para, aproximadamente, 120Mbits/s. Com o udio junto, esta taxa tem quem que ficar em 20Mbits/s. Depois de tudo comprimido o MPEG-2 cria um Transport Stream ou um bitstream ou um taxa de bits que transportar toda esta informao. (BERTINI, 2008). O MPEG-4 possui maior capacidade de compresso e engloba o MPEG2. Esta em estudo para ser usado como compressor para sinais de vdeo e udio que sero transmitidos via satlite, aplicado pelo Brasil no SBTVD (Sistema Brasileiro de Televiso Digital) e para aplicaes em DVB T.

2.5.3 Codificao de Dados

Assim como as informaes de udio e vdeo televisivos so submetidas a processos de codificao e compresso para transporte no feixe de transporte (Transport Stream TS) MPEG-2, os demais dados a serem difundidos em uma plataforma de televiso

32

digital devem se submeter a processos similares para posterior multiplexao e transporte. (BERTINI, 2008) Observa-se que esses so os pontos principais para a transmisso da TV Digital mvel, a arquitetura de compresso de udio, vdeo e dados so extrema importncia para a comparao e a escolha da melhor tecnologia para a transmisso da TV Digital Mvel. 3 PADRES DE TECNOLOGIAS DE COMUNICAO MVEIS EXISTENTES DE TERCEIRA E QUARTA GERAO.

Inicialmente, descreve-se os padres de tecnologias de comunicao (3G e 4G)5, coloca-se o conceito do que considerado 3G e 4G, segundo INFO (2006), o conceito de 3G ou 4G est focado na taxa de velocidade de transmisso de dados, as atuais taxas de 3G, como por exemplo o UMTS/HSDPA, atinge taxas de at 14Mbps, taxas acima desta velocidade so consideradas 4G, o WIMAX por atingir taxas superiores a 14Mbps, j chamada de 4G por muitos autores.

3.1

COMUNICAO MVEL CELULAR.

Os padres de sistemas de comunicaes mveis evoluram com o tempo, nesta monografia focam-se os sistemas mais atuais, voltadas na alta velocidade de transmisso de dados, com o objetivo de transmisso de TV DIGITAL. Os sistemas de comunicaes mveis mais recentes, so os da famlia do GSM e suas evolues (WCDMA/HSDPA) e um outro sistema que vem ganhando fora o WIMAX mvel.

5

3G,4G so nomenclaturas usadas para referenciar sistemas de comunicao mvel de terceira e quarta gerao.

33

3.2

TECNOLOGIA MVEL UMTS (WCDMA) / HSDPA.

WCDMA, conhecido tambm como UMTS, uma tecnologia de comunicaes rdio digital de banda larga, que fornece novas capacidades de servio, capacidade aumentada de rede e reduo de custo para servios de voz e dados, comparada a tecnologias 2G. Fornece suporte simultneo para uma ampla gama de servios com caractersticas diferentes, numa portadora comum de 5MHz. WCDMA, um dos padres IMT-2000 de ITU, o padro global 3G lder, selecionado por oito das 10 maiores operadoras no mundo. As operadoras podem evoluir suavemente de GSM para WCDMA, protegendo investimentos por reutilizao da rede core GSM e servios 2G/2,5G. O termo "WCDMA Evolved" descreve a evoluo de WCDMA, abordando tanto as necessidades das operadoras por eficincia, quanto as demandas de usurios por experincia e convenincia aprimorada. Os primeiros passos dessa evoluo so HSDPA e Uplink Aprimorado (HSUPA). Os passos necessrios para WCDMA Evolved podem ser tomados como investimentos incrementais aos atuais ativos de rede WCDMA. (ERICSSON, 2008). As novas releases do WCDMA incrementaram a taxa de download e upload nos seus canais de acesso, o que contribui em muito para a transmisso de streamming de multimdia, como por exemplo a TV Digital.

3.2.1 Topologia de rede WCDMA

A Figura 5, mostra a topologia de rede e as nomenclaturas de cada dispositivo que compe a rede WCDMA-HSDPA. .

34

Figura 5- Topologia de rede WCDMA/HSDPA. Fonte: (John Wiley & Sons, Ltda., 2001)

3.2.2 Descrio dos elementos de uma rede WCDMA/HSDPA

Neste captulo, descreve-se cada elemento de rede que compe uma rede WCDMA/HSDPA, vale a pena ressaltar que o HSDPA utiliza como base a rede WDCMA existente, o HSDPA nada mais que uma evoluo da rede WCDMA, e esta evoluo acontece somente na camada de software. Apresentam-se os principais elementos da rede e suas breves descries: a) Ue (User Equipment) a unidade mvel propriamente dita, o aparelho celular, nela esta contida todas as facilidades e aplicaes para o usurio, e fornecem suporte as facilidades que a rede disponibiliza, tais como: cmeras para vdeo fone, mensagens multimdia, hardware para recebimento de sinal de TV digital e demais componentes que do suporte mesma, seu mdulo de identidade de servios do usurio (USIM) equivalente ao SIM card dos terminais GSM; b) Node B trata-se da BTS (base transceiver station) usado no sistema GSM, deu-se este nome para distinguir as tecnologias, ela faz a interface entre a Ue e a RNC, dando suporte a interface de rdio e aos protocolos de comunicaes com as interfaces da RNC;

35

c) RNC - radio network controller, faz a interface entre a MSC, SGSN e ao Node B, controla e faz o gerenciamento do estado do link de rdio do dispositivo mvel e fornece suporte para gerencia de controle dos Node B; d) SGSN - serving GPRS support node, prove e d suporte a interface IP e transmisso de dados do Ue, aloca dinamicamente os IPs como tambm oferece interface de tarifao para os pacotes de dados trafegados na rede; e) GGSN - gateway GPRS support node, este equipamento a interface da rede de dados WCDMA/HSDPA para a rede externa das operadoras, a porta de sada e de entrada para outros ns da rede externa da operadora que fornece o servio para o cliente; f) MSC mobile switching center, fornece a interligao de voz do sistema, bem como a porta de sada e entrada para a interconexo com outras operadoras e sistemas de telefonia; g) HLR - home location register, contm a base de dados de todos os assinantes da rede mvel celular.

3.2.3 Interoperabilidade entre redes existentes

O UMTS dever ser introduzido gradualmente nas redes das operadoras passando a existir durante um longo tempo convivncia deste sistema com sistemas j existentes, inclusive do usurio devido a uma cobertura inicial menor do UMTS. O que se nota a convivncia de um Core Network GSM/UMTS com as duas opes de acesso rdio: a) GSM/EDGE atravs da GSM EDGE Radio Access Network (GERAN); b) WCDMA atravs da UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN). At o release6 4, as especificaes do GERAN desenvolvidas pelo 3GPP7 estavam baseadas na hiptese de que existiam duas interfaces separadas entre o BSC e a core network, denominadas: a) a interface entre BSC e MSC para os servios de comutao a circuito. b) Gb entre o BSC e ns de suporte para os servios comutados a pacote do GPRS e EDGE.6 7

Release, pode ser considerado neste caso como uma verso desta tecnologia. 3GPP, definido por um grupo de padres de telecomunicao chamado 3rd Generation Partnership Project (3GPP), foi criado para uso em redes Global System for Celular Communication (GSM).

36

A partir do release 5 o GERAN passou adotar a interface Iu definida pelo UMTS, de modo a garantir que um conjunto similar de servios possa ser fornecido atravs das duas opes de acesso rdio: GSM/EDGE e WCDMA. Garantiu-se desta forma uma caracterstica de multi-radio integrao para UMTS. Assim servios desenvolvidos para o ncleo do UMTS podero ser usados por estas interfaces rdio e outras como as de WLAN, a serem incorporadas.

3.2.4 Evoluo da rede WCDMA, chamada de HSDPA/HSUPA

No incio da norma que dava orientao a tecnologia WCDMA, viu-se que havia a necessidade que a tecnologia evolusse, principalmente sob o aspecto de incremento da taxa de dados transmitida e recebida, dentro desta vertente, desenvolveram-se duas novas evolues para a rede WCDMA, a HSDPA e a HSUPA. O HSDPA/HSUPA permitir a conectividade sem fio em alta velocidade comparvel da banda larga com fio. O HSDPA/HSUPA permite que as pessoas enviem e recebam e-mails com grandes anexos, joguem interativamente em tempo real, recebam e enviem imagens e vdeos de alta resoluo, faam download de contedos de vdeo e de msica ou permaneam conectados sem fio a seus PCs no escritrio, tudo usando o mesmo dispositivo mvel. HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) refere-se velocidade com a qual as pessoas podem receber grandes arquivos de dados, o downlink. HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access) refere-se velocidade com qual as pessoas podem enviar grandes arquivos de dados, o uplink. (QUALCOMM, 2008).

3.3

HSDPA/HSUPA

Como o foco desta monografia a comparao de solues de sistemas de comunicao mvel de terceira e quarta gerao para prover a TV digital, de agora em diante

37

alguns aspectos que interessam na transmisso de TV Digital atravs de uma rede de dados, sero esclarecidos, principalmente no aspecto de taxas de transmisso de dados.

3.3.1 Taxas de donwlink e uplink em redes HSDPA/HSUPA

As taxas apresentadas na Tabela 6 a seguir so taxas tericas, na prtica em testes realizados por diversos fabricantes e operadoras realizados pelo mundo, as taxas mdias ficam cerca de 20% menores que as mostradas abaixo, ressalta-se que as taxas podem variar de acordo com o link de rdio que o mvel se encontra e podemos ter perdas por diversos motivos, como o sistema adaptativo, ou seja, muda sua taxa de acordo com a qualidade do link de rdio, as taxas de modulao do sinal variam, consequentemente causando variao da taxa de download e upload, preservando assim o enlace de rdio.

Taxa de download Taxa de Upload WCDMA/UMTS - 1 VERSO menor ou igual a 2Mbps menor ou igual a 384Kbps HSDPA/HSUPA - EVOLUO menor ou igual a 14,4Mbps menor ou igual a 5,76Mbps Tabela 6- Taxas comparativas entre WCDMA e HSDPA/HSUPA.Fonte: (QUALCOMM, 2008)

3.4

WIMAX

WIMAX uma tecnologia de banda larga sem fio, que prov acesso fixo ou mvel a servios de telecomunicaes sem fio com elevadas taxas de transmisso. Seu principal objetivo prover servios de banda larga na ltima milha do usurio. baseada na famlia de padres 802.16 do (IEEE)8, suportada pelo WIMAX Frum, um consrcio mundial da indstria, cujo foco garantir a interoperabilidade dos equipamentos, divulgar e promover o uso da tecnologia de forma global. (CPQD, 2007).

8

IEEE. Criado em 1884, nos E.U.A., o IEEE uma sociedade tcnico-profissional internacional, dedicada ao avano da teoria e prtica da engenharia nos campos da eletricidade, eletrnica e computao.

38

O padro IEEE 802.16, especifica uma interface sem fio para redes metropolitanas (WMAN). Foi atribudo a este padro, o nome WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access/Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-ondas). Este padro similar ao padro Wi-Fi (IEEE 802.11), que j bastante difundido, porm agrega conhecimentos e recursos mais recentes, visando um melhor desempenho de comunicao. O padro WiMAX tem como objetivo estabelecer a parte final da infra-estrutura de conexo de banda larga (last mile)9 oferecendo conectividade para uso domstico, empresarial e em hotspots10. O padro especifica duas faixas no espectro de freqncia: 2 a 11 GHz (ou sub-11 como chamado em algumas publicaes) para condio NLOS (non line of sight, sem visada direta) com alcance de at 8 quilmetros, e 10 a 66 GHz para condio LOS (line of sight, com visada direta) com alcance de at 50 quilmetros. O padro WIMAX ganha fora mundialmente por fornecer caractersticas que suportam os novos servios exigidos pelos usurios, principalmente aqueles que exigem uma melhor taxa de transmisso de dados, comunicao com mobilidade, qualidade do servio e preo, na sua concepo inicial, algumas destas caractersticas no estavam presentes, desenvolveu-se ento o padro 802.16 RevE, chamado tambm de WIMAX mvel. Uma das principais evolues do WIMAX que pode-se destacar, foi a proviso de suporte para antenas MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), o que aumenta a confiabilidade do alcance com multipercurso. Facilita instalaes com o uso de antenas indoor. O WIMAX pode operar em diversas faixas de freqncia, como de 3,5GHz at 10,5 GHz para faixas licenciadas e 2,4 GHz e 5,8 GHz para faixas no licenciadas, o que o torna muito atrativo para a sua implementao. (WIRELESSBRASIL, 2008).

3.4.1 Arquitetura de rede

Podem operar em topologias de pontos consecutivos (CPN Consecutive Point Networks), formando por exemplo, configurao em anel, da mesma forma que enlaces9

10

Last mile significa a ltima milha de acesso de uma rede. hotspots (pontos de acesso Internet sem fio).

39

pticos. Outra possvel configurao a topologia mesh. Configuraes mesh do a cada n da rede, incluindo a os terminais de usurios, capacidade de roteamento. So redes autoconfigurveis, otimizando freqentemente as rotas, eliminando ns defeituosos ou percursos congestionados. A configurao mesh de grande importncia para a aplicao mvel do WIMAX, ficando muito parecida com configuraes de uma rede mvel celular tipicamente conhecida (WIRELESSBRASIL, 2008). Alguns parmetros a seguir so colocados para facilitar o entendimento do funcionamento do WIMAX, principalmente sob o ponto de vista de sistemas de comunicao mvel. Ponto multiponto: A primeira topologia desenvolvida para as redes WIMAX foi a ponto-multiponto, que permite apenas a comunicao entre a estao base e as estaes assinantes, ou seja, toda comunicao de uma estao de assinante passa sempre pela estao base. A topologia ponto-multiponto mais barata, pois se reduz a complexidade e a necessidade de equipamentos mais sofisticados (roteadores e comutadores) nas estaes dos assinantes. Em resumo, a topologia Ponto Multiponto bastante semelhante a uma rede de telefonia celular, com a exceo de que por enquanto os assinantes so fixos. Multiponto a multiponto: Na topologia mesh (malha), o trfego pode ser roteado atravs das estaes assinantes, passando diretamente entre elas sem passar pela estao base, ou seja, cada estao funciona como um n repetidor, distribuindo trfego para as estaes vizinhas. Uma SS11 pode se conectar a uma ou mais SS intermedirias, at atingir a BS12. Neste caso, trata-se de uma rede multihop13, que permite uma variedade de rotas entre o ncleo da rede e qualquer estao assinante. Devido s limitaes de linha de visada, em grandes cidades, torna-se difcil atender a todos os clientes de forma abrangente. Para aumentar a quantidade de usurios, sem acrescentar novas BSs (de custo elevado), topologia mesh surge como uma alternativa para este problema. A Figura 6, fornece a estrutura de uma rede WIMAX.

11 12

SS Subscriber System, sistema do assinante ou usurio. BS Base System, sistema de estao base ou estao de acesso a rede. 13 Multi hop - Multi-salto: A rede em malha (WiMesh), (tambm conhecida como rede multi-hop) uma arquitetura flexvel para mover dados eficientemente entre dispositivos. Numa rede multi-hop qualquer dispositivo com um link de rdio servir como um roteador ou access point (ponto de acesso).

40

Figura 6 - topologia de rede WIMAX proposta. Fonte: (Wikipdia, 2008)

3.4.2 Rede mvel: IEEE 802.16 REVe

O padro IEEE 802.16e, ou WIMAX Mvel (Mobile WIMAX), uma soluo de banda larga sem fio que permite a convergncia de redes banda larga, mveis e fixas, por uma tecnologia MAN (Metropolitan Area Network) de rdio acesso de arquiteteura de rede flexvel. A interface area (camada fsica) adota OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), para desempenho superior quanto a multi-percursos em ambientes sem linha de visada (NLOS). O OFDMA escalvel (SOFDMA) introduzido no padro para suportar larguras de banda escalveis, de 1,25 a 20 MHz. O Release-1 de perfis de certificao do WIMAX Frum, cobre as larguras de faixa de 5, 7, 8,75 e 10 MHz e nas faixas de 2,3 a 2,5 e 3,5 GHz. O padro IEEE 802.16e, ou WIMAX mvel, confere boa mobilidade, oferece concorrncia ou complemento sistemas de telefonia mvel tradicional, oferecem raio de cobertura com alcance de at 5 km. (WIKIPDIA, 2008). O padro do sistema de comunicao WIMAX mvel, tem caractersticas primordiais para garantir a insero de novos servios e aplicaes multimdia, dentre elas, podemos citar as mais relevantes, tais como:

41

a) altas taxas de dados atravs de incluso de tcnicas MIMO, atingindo picos de download de 63 Mbps por setor e picos de uplink de 28 Mbps em um canal de 10 MHz; b) qualidade de servio (QoS); c) escalabilidade; d) segurana; e) mobilidade.

3.4.3 Modulao e taxa

A intensidade do sinal e a relao sinal/rudo diminuem em funo da distncia relativa estao base. Por essa razo, o padro IEEE 802.16 emprega trs esquemas de modulao diferentes, dependendo da distncia que a estao do assinante se encontre em relao estao base, como representado na figura abaixo. Para assinantes prximos, usado o 64QAM, com 6 bits/smbolo. No caso de assinantes situados a uma distncia mdia, usado o 16QAM, com 4 bits/smbolo. Para assinantes distantes, usado o QPSK, com 2 bits/smbolo. Por exemplo, para um valor tpico de 25Mhz de espectro, o 64QAM oferece 150Mbps, o 16QAM oferece 100Mbps, e o QPSK oferece 50Mbps, ou seja, quanto mais distante o assinante estiver em relao estao base, mais baixa ser a taxa de transmisso de dados. A Figura 7 mostra os tipos de modulao empregados dependendo da distncia do usurio.

Figura 7 - Modulao e distncia da estao. Fonte: (Wikipdia, 2008).

42

3.4.4 Aplicaes para dispositivos WIMAX mvel

Neste ltimo captulo sobre o WIMAX, descreve-se alguns aspectos no que diz respeito a viabilidade e execuo de redes de terceira e quarta gerao para transmisso de TV DIGITAL. A Tabela 7 mostra as aplicaes e suas taxas necessrias para a garantia de um bom desempenho.

Tabela 7 - Classe de aplicao WIMAX mvel.. Fonte (wirelessbrasil,2008).

Conforme visto na Tabela 7, observa-se que as taxas mais altas de transmisso de dados exigidas, so para streaming e downloads de mdia, em ambos os casos a TV Digital est envolvida, pois o seu contedo pode ser transmitido destas duas maneiras. 4 ANLISE DAS TECNOLOGIAS DE COMUNICAO MVEL DE TERCEIRA E QUARTA GERAO PARA TRANSMISSAO DE TV DIGITAL.

Antes da anlise e concluso sobre o que se viu at agora, primeiramente analisam-se alguns parmetros que daro uma orientao ao nosso estudo e que corroboram para a contextualizao da nossa opinio entre as tecnologias estudadas. Elencam-se pontos fortes e fracos das duas tecnologias estudadas, WCDMA e WIMAX mvel e atravs de diversos fatores, citam-se pontos relevantes para a escolha de uma delas, dando sempre nfase que o objetivo o usurio final ter acesso ao contedo de TV

43

DIGITAL no seu dispositivo mvel, indicando sob o nosso ponto de vista as vantagens e desvantagens em relao a cada uma delas e os servios e qualidades suportadas. Inicialmente a monografia ater-se- a aspectos de padres de consumo e uma anlise do perfil do consumidor brasileiro, para posteriormente chegar ento a concluso final.

4.1

TENDNCIAS DE CONSUMO.

Antes da comparao entre os sistemas de comunicao mvel, descrevem-se os padres e tendncias de consumo existentes no Brasil, pode-se verificar que a TV aberta detm um mercado muito maior em relao aos outros tipos de meios de comunicao, conforme mostra a Tabela 8 a seguir.

Tabela 8 - Penetrao dos meios de comunicao. Fonte: (CGI.br, 2006).

Atualmente a taxa de penetrao da telefonia mvel cresceu bastante e deve estar bem prxima da TV aberta. Pesquisas mostram que 80% dos assinantes de TV por assinatura so das classes A e B, isto mostra uma tendncia de consumo em relao a TV aberta e TV por assinatura no Brasil. Uma outra tendncia a se destacar no Brasil que as pessoas esto passando mais tempo com o seu celular do que em casa vendo TV por exemplo, esta uma questo que deve ser respondida.

44

4.2

TV DIGITAL MVEL

O conceito de TV mvel leva em direo aos meios de comunicao mveis, principalmente os baseados em sistemas celulares. Com o advindo da TV DIGITAL a convergncia de Telefonia Mvel e TV DIGITAL fica mais evidente, pode-se citar alguns aspectos relacionados a TV mvel. Dentro do modelo de servio, cita-se: a) grade de programao pode ter servios diferenciados para a TV mvel e a TV aberta tradicional, em padres HDTV, SDTV e LDTV (mvel); b) mdia durao podemos ter servios de menor durao para dispositivos mveis. Dentro do modelo de negcio, cita-se: a) assinatura mensal o usurio pode assinar um pacote de servios de TV a sua escolha, podendo por exemplo assinar um pay-per-view14 e assistir o seu programa favorito em determinados horrios programados; b) radiodifuso neste modelo a disponibilizao do contedo independe da sua vontade, o canal transmitir a seu critrio o contedo desejado. Dentro do modelo de plataforma tecnolgico, cita-se: a) rede celular 3G/4G o contedo ser transmitido pela rede de dados da operadora do servio de comunicao 3G (WCDMA) ou 4G (WIMAX); b) radiodifuso o dispositivo mvel receber o sinal de TV independentemente do servio por ele contratado atravs de uma operadora de servio mvel pessoal, ele poder ter um equipamento exclusivo de TV mvel, ou um telefone que contenha o receptor de TV DIGITAL dentro dele (CPQD, 2008).

14

Pay-per-view, traduz-se para pague para ver, o usurio compra o programa e assiste no horrio estabelecido pelo distribuidor do contedo.

45

4.3

TIPOS DE TRANSMISSO DE TV DIGITAL MVEL, PONTOS FORTES E PONTOS FRACOS.

Existem diferentes tipos de transmisso de TV DIGITAL que podero ser implementadas, dependendo da demanda, regulamentao e caractersticas tecnolgicas do meio de transmisso, entre elas cita-se: a) Unicast stream A Figura 8 mostra como este tipo de configurao funciona;

Figura 8 - Mtodo de transmisso de TV DIGITAL Unicast stream. Fonte: (CPQD, 2008).

Ponto forte: a) aproveita a infra-estrutura da rede 3G atual das operadores, ou pode ser utilizada numa nova infra-estrutura 4G (WIMAX); b) otimizao de banda (gerenciamento de trfego), a operadora atravs de tcnicas de transmisso conhecidas pode por exemplo enviar o contedo durante a ociosidade da rede mvel e o usurio poder assistir a qualquer hora do dia, podendo inclusive ter data de expirao, ou quantidade de exibies por exemplo, dependendo do direito autoral, ele poder ou no redistribuir o contedo. Pontos fracos: a) grande impacto na rede atual, podendo comprometer os outros servios prestados; b) baixa qualidade do vdeo para redes 3G; c) visualizao do vdeo no imediata, o usurio precisa aguardar o trmino do download. b) broadcast / multcast as Figura 9 e Figura 10, mostram como este tipo de configurao funciona;

46

Figura 9 - Broadcast. Fonte: (CPQD, 2008).

Figura 10 - Multcast. Fonte: (CPQD, 2008).

Pontos fortes: a) aproveita a infra-estrutura da rede 3G atual (MBMS)15 das operadoras, ou pode ser utilizada numa nova infra-estrutura 4G (WIMAX); b) possibilita disponibilizao de vdeos com menor comprometimento de outros servios. Pontos fracos: a) diminui capacidade alocada de cada BTS (3G WCDMA) e BS (4G WIMAX), pois haver banda fixa alocada para a transmisso dos vdeos. c) broadcast (rede separada) - a Figura 11, mostra como este tipo de configurao funciona.

Figura 11 - Broadcast (rede separada). Fonte: (CPQD,2008).

Pontos fortes: a) no h impacto algum para os servios de voz e dados existentes;15

MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service), tecnologia usada para transmisso de TV atravs da rede de dados, usando um sistema de comunicao mvel celular.

47

b) maior disponibilidade de canais com melhor qualidade; c) uso da rede da operadora como canal de retorno para a rede broadcast; d) menor custo de transmisso por Mbit por usurio. Pontos fracos: a) obteno de outra faixa de freqncia (implicaes regulatrias); b) requer outra rede de transmisso.

4.4

MBMS MULTMEDIA BROADCAST MULTICAST SERVICE

Algumas caractersticas so importantes neste sistema, elas sero usadas mais adiante para nos fornecer subsdios de comparao entre redes 3G(WCDMA) e 4G(WIMAX), dentre algumas caractersticas, pode-se citar: a) permite a entrega em IP datacast (IPDC) de servios broadcasting via redes de celulares existentes (WCDMA/HSDPA); b) mdia de 6 programas com taxa de 256Kbps cada em 5MHz de largura de banda; c) melhor uso de espectro para a entrega de vdeos usando a rede celular existente quando comparado com o modo unicast; d) maior eficincia quando hibrido, HSDPA/MBMS. A Figura 12 , mostra a comparao entre uma rede WCDMA usando o MBMS e a outro no utilizando este recurso.

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Figura 12 - Comparao entre distribuio de vdeo unicast e via MBMS. Fonte (CPQD,2008).

4.5

AVALIAES PRELIMINARES PARA ANLISE DE MELHOR TECNOLOGIA A SER USADA PARA TRANSMISSO DE TV DIGITAL UTILIZANDO REDES 3G (WCDMA/ HSDPA) E 4G(WIMAX MVEL).

Atravs do estudo dos captulos anteriores, obtm-se subsdios suficientes para uma anlise preliminar, para definio da melhor soluo de transmisso de TV DIGITAL utilizando redes de terceira ou quarta gerao. A Tabela 9, mostra as diferenas das redes de TV mvel e os tipos de transmisses utilizadas.

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Tabela 9 - Redes de TV Digital mvel e tipos de transmisso. Fonte:(Alcatel Lucent Mbile TV Latin Amrica Rio, 2008).

Com base na tabela 9, compara-se o WIMAX e WCDMA, observa-se uma leve vantagem do WIMAX em relao ao HSDPA, principalmente em relao a transmisses tipo broadcast, mas claro que este no deve ser o nico fator que se deve levar em considerao para definio de qual a melhor soluo de transmisso de TV DIGITAL atravs de uma rede WCDMA ou WIMAX. Conforme Salvato (2008), a vantagem inicial do sistema WCDMA/ HSDPA que este sistema de comunicao j est a mais tempo desenvolvido para a mobilidade e no caso do WIMAX, h pouco tempo somente que o padro de mobilidade foi definido, o autor cita que ambos os sistemas foram idealizados para uma quantidade significativa de usurios, a Tabela 10 fornece uma comparao sob o ponto de vista tecnolgico entre os dois sistemas de comunicao .

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Tabela 10 - Comparao entre as principais caractersticas do UMTS/HSDPA e WIMAX mvel. Fonte(LOPES SALVADO, 2008).

Tanto o HSDPA quanto o WIMAX, provem timas tcnicas para avanadas taxas de dados, eficincia espectral e um timo QoS16, porm o WIMAX leva vantagem na taxa de modulao suportada e o alcance do raio da clula, maior que 5km. Fazendo uma outra comparao, sobre o ponto de vista de arquitetura de rede, a Tabela 11 mostra-se melhor este aspecto.

Tabela 11 - Comparao de dispositivos de arquitetura de rede e equivalncias. Fonte: (LOPES SALVADO, 2008).

Alguns outros aspectos so relevantes na comparao das duas tecnologias, portanto vale a pena ressaltar que o WIMAX, por ser mais novo, utiliza alguns recursos mais atuais.O WIMAX possui uma melhor relao de custo x beneficio e interoperabilidade entre redes existentes.. Talvez estes pontos no estejam presentes neste momento na realidade brasileira, pois sofremos forte influncia das operadoras do sistema mvel pessoal, que utilizam como

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QoS Qualidade do Servio, termo usado para representar padres para determinados tipos de servio utilizados em meios de comunicao.

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base a planta GSM e sua evoluo natural para o WCDMA/UMTS para difundirem a idia que esta a melhor soluo. Dentro das prprias operadoras j existem estudos para a implementao da tecnologia WIMAX, podendo at se utilizar uma rede em paralelo a outra, ou at mesmo uma operao mista, como por exemplo o uso do WIMAX para o backhaul17 das operadoras, sendo usada para diferentes aplicaes e objetivos. De acordo com Salvado (2008), nas medies tericas foram comparadas as taxas de throughput18 e as distncias entre diferentes tipos de usurios para as tecnologias WCDMA/HSDPA e WIMAX mvel, as comparaes para single users so mostradas nas Figura 13 e Figura 14, respectivamente.

Figura 13 - Relao para single user de throughput x raio da clula para WCDMA/HSDPA. Fonte: (LOPES SALVADO, 2008).

Figura 14 - Relao para single user de throughput x raio da clula para Wimax mvel. Fonte: (LOPES SALVADO, 2008).17

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Backhaul. Em redes de tecnologia wireless, utilizado para transmitir voz e dados de uma clula para um switch ou de uma BTS para um ponto remoto; Throughput (ou taxa de transferncia) a quantidade de dados transferidos de um lugar a outro, ou a quantidade de dados processados em um determinado espao de tempo

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Na Figura 15 e Figura 16, encontra-se a mesma comparao realizada anteriormente para multiple-users e de diversos tipos.

Figura 15 - Multiple-users, relao de distncia x throughput WCDMA/HSDPA Fonte: (LOPES SALVADO, 2008).

Figura 16 - Multiple-users, relao de distncia x throughput Wimax mvel. Fonte: (LOPES SALVADO, 2008).

Para single-users, pode-se verificar na Figura 17 que na freqncia de 2,4GHz o WIMAX fica muito prximo das taxas de throughput x distncia em relao ao WCDMA/HSDPA, nas freqncias acima de 2,4GHz o Wimax mvel tem um desempenho pior, outro fator relevante que a faixa de 2,4GHz uma faixa no licenciada, portanto altamente poluda, se usarmos faixas de freqncia acima disto, o wimax mvel tem um pior desempenho em relao ao WCDMA/HSDPA. Na Figura 17, mostra-se esta comparao comentada anteriormente.

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Figura 17 - Comparativo entre Wimax mvel e WCDMA/HSDPA em relao a taxa de throughput x raio da clula. Fonte: (LOPES SALVADO, 2008).

Conforme Salvado (2008), e aps as anlises mostradas anteriormente, podemos chegar a concluso que o WIMAX mvel a melhor soluo em relao ao WCDMA/HSDPA sobre diversos aspectos, onde os principais so: a) melhores tcnicas de modulao e QoS; b) melhor entrega de trfego total comparado ao WCDMA/HSDPA (160Gb/h para 4000 usurios, quanto o WCDMA/HSDPA fornece 85Gb/h para 1600 usurios; c) maior throughput mdio para grande quantidade de usurios; d) infra-estrutura mais simples e barata.

4.6

CONSIDERAES FINAIS SOBRE O TRANSPORTE DE TV DIGITAL VIA SISTEMA DE COMUNICAO MVEL 3G (WCDMA/HSDPA) E 4G(WIMAX MVEL)

Aps a anlise dos captulos anteriores conclui-se sobre a indicao da melhor tecnologia de comunicao mvel para transmisso de TV digital. A escolha por parte das operadoras do servio mvel pessoal ou operadoras de redes WIMAX, esta ltima ainda esta no aguardo de licitao por parte da ANATEL, depende de diversos fatores e estratgias de mercado. Esta anlise tem o intuito de mostrar qual a melhor soluo tcnica, com uma idia do que achamos a respeito sob o ponto de vista comercial, obtm-se uma anlise

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principalmente baseada em artigos tcnicos tericos, principalmente em relao a tecnologia WIMAX Mvel, por ser uma tecnologia mais recente, ainda no esta sendo implementada em larga escala como o WCDMA/HSDPA. Existem diversos estudos de implementao e soluo para o uso da tecnologia WIMAX mvel voltada para a TV DIGITAL, com o passar do tempo, mas artigos cientficos estaro sendo publicados e cada vez mais as suas caractersticas sero conhecidas. Elencam-se alguns fatores sobre o ponto de vista tcnico, para a escolha da melhor soluo para transporte de TV Digital via rede de dados de sistemas de comunicao WCDMA/HSDPA ou WIMAX mvel, entre eles esto os seguintes: a) melhor taxa de throughput de dados; b) disseminao de conhecimento; c) facilidade de implementao; d) escalabilidade; e) melhor relao usurio x throughput de dados; f) melhor custo x beneficio; g) no depender de pagamento de royalties; h) faixas de freqncia utilizadas; i) realidade nacional. Dentre os fatores citados acima, o WCDMA/HSDPA tem uma vantagem em relao ao WIMAX por ser uma realidade nacional, em todos os outros aspectos o WIMAX mvel possui vantagens em relao ao WCDMA/HSDPA. As operadoras atualmente esto implementando suas redes de 3G baseadas no WCDMA/HSDPA, passando a impresso que so as redes mais modernas que existem, conforme (CPQD, 2008) o WIMAX pode ser usado para usurios fixos quanto para mveis e admite modulao adaptativa para a modulao de taxas de transmisso e arranjos de modulao adequados para a largura dos canais de televiso (6Mhz). Na evoluo do WIMAX os pesquisadores j previram diversos aspectos relacionados na transmisso de TV DIGITAL, o principal aspecto a sua flexibilidade de implementao de um modo geral. Apesar de existirem tcnicas para aprimoramento da banda e otimizao de recursos da rede WCDMA/HSDPA, tal como o MBMS, ainda sim considera-se como melhor opo para transmisso de TV DIGITAL o WIMAX mvel. A Tabela 12, mostra e resume a vantagem da opo de utilizao da tecnologia 4G ( WIMAX mvel) para a transmisso de TV DIGITAL brasileira, mostra-se que para uma boa

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resoluo de imagem de TV DIGITAL para dispositivos mveis, as taxas de transmisso de dados exigidas ficam em torno de 1551 Kbps. Como o WIMAX mvel fornece taxas maiores que estas exigidas, e para mais usurios, conclui-se que este sistema de comunicao mvel a melhor opo.

Tabela 12 - tecnologia x Taxa. Fonte: (CPQD, 2008).

Pode-se elencar alguns fatores sobre o ponto de vista comercial para a escolha da soluo de comunicao mvel de 3G(WCDMA/HSDPA) e 4G(WIMAX mvel), conforme mostrado a seguir: a) regulamentao; b) realidade tecnolgica; c) oferecer servios de TV digital de contedo pago, timo nicho de mercado porque atinge classes A e B; d) servios de assinatura de TV Digital paga. Atualmente o WCDMA/UMTS leva uma vantagem por estar em fase final de implementao. Atualmente as operadoras de servio mvel pessoal j possuem ou esto em processo de aquisio de TV por assinatura, e este um nicho no qual as operadoras esto focadas em obter uma fatia de mercado. A TV Digital sendo transmitida via uma rede de 3G ou 4G no concorre diretamente com o contedo das TVs abertas, inclusive as operadoras em parceria com os fabricantes de celulares, esto lanando aparelhos que recebem o sinal da TV aberta e este um claro sinal de que os tipos de servios prestados sero diferentes. No ponto de vista dos autores dessa monografia h espao para todos no modelo de TV DIGITAL (SBTVD) adotado no Brasil. Considerou-se neste trabalho que o fator tcnico mais importante em relao ao comercial, mas o passado tem mostrado que estes tipos de avaliaes no mercado nacional no so bem definidos, e no tem um bom resultado no Brasil, como j visto nos padres

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existentes de telefonia celular, onde claramente o CDMA era mais desenvolvido tecnologicamente, principalmente sob os aspectos de planejamento de freqncia, handoff19, capacidade e taxa de transmisso de dados efetiva, porm o GSM avanou devido ao seu forte apelo comercial. A Figura 18, mostra uma diviso prevista para a distribuio do contedo da TV DIGITAL.

Figura 18 - Envolvimento na distribuio de contedo de TV DIGITAL. Fonte: (CPQD, 2008).

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Handoff. Capacidade que um sistema de comunicao mvel tem de trocar de clulas sem perder a comunicao enquanto o usurio esteja em movimento, como numa rodovia por exemplo.

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5

CONCLUSO

Os diversos ramos de conhecimento para o desenvolvimento tecnolgico tem levado a mudanas muito rpidas nos padres de tecnologias existentes, usados em diversas situaes na medicina, engenharia e comunicao. As principais questes so: a) qual a escolha que deve ser feita?; b) qual trar maior resultado financeiro?; c) qual vai ser a mais aceita pelo mercado consumidor?; d) qual a melhor adaptada aos diferentes padres de consumo existentes no mundo. Observa-se que o uso da tecnologia, bem como a sua implantao para uso comercial, fortemente influnciada por fatores no apenas tecnolgicos, muitas vezes a escolha de determinado padro, so escolhidas por estratgias de mercado ou por influncia de fatores da economia local. No decorrer dos estudos percebe-se tambm que influncias polticas e sociais so fatores determinantes para o emprego de determinada tecnologia, fatores locais e regionais, bem como padres de consumo devem ser levados em considerao, em pases emergentes por exemplo, o fator preo determinante para o sucesso comercial de determinados produtos, a populao tem como prioridade a sua subsistncia e o entretenimento e comunicao ficam em segundo plano. Na anlise da escolha de qual melhor tecnologia de terceira e quarta gerao para transmisso de TV DIGITAL, utilizou-se principalmente os critrios tcnicos. O critrio comercial ficou em segundo plano, apesar de se reconhecer que, principalmente no Brasil, o critrio comercial tem um peso maior do que em pases desenvolvidos. Percebe-se que as duas tecnologias de comunicao mveis estudadas tm como seu principal objetivo a alta taxa de transmisso de dados. O objetivo principal deste fato que as diversas aplicaes atuais, tanto de dados quanto de voz, usam como base a transmisso de pacotes de dados no transporte das informaes. Sob este ponto de vista, a TV DIGITAL na rede de pacotes de dados s mais um contedo que esta sendo transportado, ento porque foram comparadas as tecnologias para a transmisso de TV DIGITAL? Com o estudo para a elaborao desta monografia, apresentado nos captulos anteriores, percebe-se que o foco principal para conseguir analisar e fazer uma boa comparao, foi definir critrios de comparao. Aps esta definio percebe-se que a qualidade e visualizao da imagem da TV DIGITAL o principal fator relevante que os

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usurios desejam ao utilizar este tipo de tecnologia. Indo ao encontro deste fator percebe-se que a comunicao mvel possui limitaes sob o ponto de vista de taxa de transmisso de dados, neste sentido elaborou-se um estudo com diversas informaes que pudessem fornecer subsdios para apresentar qual a melhor tecnologia de comunicao mvel para a transmisso de TV DIGITAL. Chega-se a concluso que o contedo, a qualidade e a forma de distribuio pelas tecnologias de comunicao mvel para TV DIGITAL so os fatores determinantes a serem levados em considerao na hora de lanar um produto voltado para os clientes das operadoras do servio mvel pessoal. Sob o ponto de vista tcnico os principais fatores que nos levaram a crer que o WIMAX a melhor escolha, foram os seguintes: a) maior taxa mdia de throughput para uma maior quantidade de usurios; b) facilidade na implantao; c) facilidade de uso; d) convergncia com tecnologias existentes. O principal fator destes quatro mostrados anteriormente a maior taxa mdia de throughput para uma maior quantidade de usurios, que vai ao encontro do principal aspecto da TV DIGITAL que a sua qualidade de imagem, e como foi visto anteriormente nos captulos estudados, quanto maior a qualidade de imagem maior ser a sua ocupao de banda do canal em Mbps e como o WIMAX consegue fornecer uma melhor taxa mdia, este foi escolhido como a mais adequada tecnologia para transmisso de TV DIGITAL MVEL. Verifica-se que apesar de muitas pessoas acharem que os canais de televiso estariam tendo um novo concorrente na distribuio de seus programas de TV, conclu-se que abriu-se um novo nicho de mercado, onde todos tero os seus espaos bem definidos, os clientes necessitam de novidades e esto esperando algo novo e extraordinrio. No ponto de vista dos autores desta monografia, os aparelhos celulares, PDAs e equipamentos portteis tero capacidade de receber o sinal da TV DIGITAL aberta diretamente no seu equipamento, como tambm tero disponveis tecnologias hbridas de comunicao mvel. Assim como hoje se v aparelhos com tecnologia GSM e Wi-Fi juntas, ver-se- em breve aparelhos com tecnologia hbrida WCDMA/HSDPA e WIMAX num nico aparelho, proporcionando ao cliente a escolha da melhor tecnologia sob o seu ponto de vista, independente de qual a melhor ou pior soluo tecnolgica e sim a que estiver disponvel para o uso no momento em que se queira usar o contedo que ela ir prover.

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Acredita-se tambm que em um futuro bem prximo as tecnologias de terceira gerao (WCDMA/HSDPA) e quarta gerao (WIMAX) estaro convivendo juntas harmoniosamente, cada qual no espao em que melhor ocorrer a sua adaptao, implantao e custo.

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REFERNCIAS

Bertini, Luiz. Tv Digital Teoria Bsica. Disponvel em: .Acesso em 20 Abril 2008. CDMA Development Group CDG. Disponvel em: .Acesso em 10 jun. 2008. CEFET. Wimax. Disponvel em: . Acesso em 20 Jun. 2008. CPqD. Sistema Brasileiro de TV Digital. Disponvel em: . Acesso em 13 Jun. 2008. DVBBrasil. Disponvel em: http://www.dvbbrasil.com.br. Acesso em 16 Jun. 2008. DTV Status. ATSC, DVB-T und ISDB-T. Disponvel em: http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.dtvstatus.net/images/DTV_ATSC_D VB-T_ISDB-T_092006.jpg&imgrefurl=http://www.dtvstatus.net/ATSC_DVB-T_ISDBT_archiv012007.html&h=549&w=1000&sz=74&hl=ptBR&start=20&um=1&tbnid=_1D1wrBAIu0mM:&tbnh=82&tbnw=149&prev=/images%3Fq%3Disdbt%26start%3D18%26ndsp% 3D18%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DN. Acesso em 05 Abril 2008. Ericsson. WCDMA. Disponvel em: . Acesso em 05 Jun. 2008 INFOonline. Telefonia mvel vive debate sobre patentes. Disponvel em: