LA TELEVISION NUMERIQUELA TELEVISION NUMERIQUE TERRESTRE TERRESTRE EN TUNISIE EN TUNISIE

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Présenté par: LAGHMARDI Noureddine Présenté par: LAGHMARDI Noureddine Ingénieur Principal Ingénieur Principal

Office National de la TélédiffusionOffice National de la Télédiffusion

ALGERIE ALGERIELe 04 & 05 Décembre 2007Le 04 & 05 Décembre 2007

PLANPLAN

• I - TRAITEMENT DES SIGNAUX- NORMESI - TRAITEMENT DES SIGNAUX- NORMES

• II- PROJET PILOTE (DVB-T)II- PROJET PILOTE (DVB-T)

• III- NOUVELLES APPLICATIONSIII- NOUVELLES APPLICATIONS

• IV- IV- EXEMPLE DE PLANIFICATION D ’UN EXEMPLE DE PLANIFICATION D ’UN RESEAU DVB-T POUR LA TUNISIERESEAU DVB-T POUR LA TUNISIE

• V – CONCLUSIONV – CONCLUSION

I-TRAITEMENT DES I-TRAITEMENT DES SIGNAUX . NORMESSIGNAUX . NORMES

CHAINE DE TRAITEMENT DES CHAINE DE TRAITEMENT DES SIGNAUX: VIDEO, AUDIO ET SIGNAUX: VIDEO, AUDIO ET

RADIORADIO

•PRODUCTION•PROGRAMMATION

•TRAITEMENT DES SIGNAUX

•TRANSPORT

•DIFFUSION

•RECEPTION

•ONT ONT ONT

Producteurs

•TELESPECTATEUR

Les supports de transport et Les supports de transport et

de distribution:de distribution: Trois types de support:Trois types de support:

• Les satellitesLes satellites

• Les câbles : fibres optiques et Les câbles : fibres optiques et câbles coaxiauxcâbles coaxiaux

• Les faisceaux hertziens terrestresLes faisceaux hertziens terrestres

Réception des signauxRéception des signaux

• Le récepteur grand publicLe récepteur grand public

Traitement , transport

et diffusion Réception

Perturbations extérieures

POURQUOI LA TNT POURQUOI LA TNT

• Insuffisances et Inconvénients de la TV Insuffisances et Inconvénients de la TV analogique (terrestre surtout)analogique (terrestre surtout)

• Numérisation et traitement des signaux TV Numérisation et traitement des signaux TV devenus possibles,devenus possibles,

• Apports et avantage de la TV numérique , Apports et avantage de la TV numérique , selon les différents types de diffusion.selon les différents types de diffusion.

Apports et avantages de la TV Apports et avantages de la TV numériquenumérique

• UTILISATION RATIONNELLE DU SPECTREUTILISATION RATIONNELLE DU SPECTRE

• REDUCTION DE LA BANDE PASSANTEREDUCTION DE LA BANDE PASSANTE

• PROTECTION DES SIGNAUXPROTECTION DES SIGNAUX

• ECONOMIE D’ENERGIEECONOMIE D’ENERGIE

• QUALITE DE L’IMAGEQUALITE DE L’IMAGE

• CONVERGENCE ET NOUVEAUX SERVICESCONVERGENCE ET NOUVEAUX SERVICES

Exemple d’application de la propriété de la convergence

La propriété de la convergence permet l’utilisation de la même chaîne et du même canal pour le transport ou la diffusion pour tout type d’information de communication: radio, TV, données, internet, téléenseignement, etc.

Multiplexeur

Convertisseur A/N

Convertisseur A/N

Données + télétexte

Internet

110

010

001

110

L’occupation du spectre de L’occupation du spectre de fréquencesfréquences

TV Données

IP

TV

TV

TV TV TV TV

R R R R

Porteuses analogiques radio

TV

Container TV

RDonnées

R

R R

• En analogique, chaque En analogique, chaque programme, radio ou TV, programme, radio ou TV, nécessite l’occupation d ’une nécessite l’occupation d ’une porteuse et d’un espace donné porteuse et d’un espace donné du spectre de fréquences.du spectre de fréquences.

• En numérique, l’ensemble des En numérique, l’ensemble des programmes et des programmes et des informations, radio, TV, IP, informations, radio, TV, IP, Data, etc. sont diffusés dans Data, etc. sont diffusés dans un container, occupant un un container, occupant un canal, donc : optimisation des canal, donc : optimisation des canaux et du spectre de canaux et du spectre de fréquences.fréquences.

RContainer Radio

Porteuses analogiques TV

TV

Comparaison des techniques de codage et Comparaison des techniques de codage et de modulation analogique / numériquede modulation analogique / numérique

• Diffusion en analogiqueDiffusion en analogique

MOD

MOD

DEM

• Diffusion en numériqueDiffusion en numérique

COD DEMMODOFDM

AN

AN

NA

NA

DEC

MUX MUXSources numériques

NORMES DE LA TV NUMERIQUE NORMES DE LA TV NUMERIQUE TERRESTRETERRESTRE

Japon Japon

Réception Mobile: Oui

Etats-UnisEtats-UnisEtats-UnisEtats-Unis

移動体受信

6 MHz

OFDM

6 MHz

8-VSB

7/8 MHz

EuropeEuropeEuropeEurope

Reception Mobile: Oui Non considéré

QPSK-16QAM- 64QAM

1405 / 5617 1705 / 6817 1Nombre de porteuses

ISDB-T : Diffusion numérique service intégré-terrestre 8-VSB: Bande latérale résiduelle 8 états

(ISDB-T) (DVB-T) (ATSC)

OFDM QPSK-16QAM- 64QAM

Chaîne de diffusion numérique Chaîne de diffusion numérique terrestre en DVB-T( ETS terrestre en DVB-T( ETS

300744)300744)

video coder

audio coder

data coder

MUX

MPEG-2

video coder

audio coder

data coder

MUX

TSMUX

Codage source

Codage canal & Modulation OFDM

II- PROJET PILOTEII- PROJET PILOTE

GRAND TUNIS 2001GRAND TUNIS 2001

PROJET PILOTEPROJET PILOTE

• Veille technologique Veille technologique

• Vérification des conditions Vérification des conditions d’ingénierie des réseaux de TV d’ingénierie des réseaux de TV numérique terrestrenumérique terrestre

• Expérimentation de cette nouvelle Expérimentation de cette nouvelle technologietechnologie

• Nouvelles applications.Nouvelles applications.

Vidéo

Audio

Vidéo

SCHEMA SYNOPTIQUE DE LA CHAINE DE DIFFUSION NUMERIQUE DVB-T

45 Mbit/s G703

6GHz Vidéo

45M 150

M45M 45M

380 V 50Hz

RF

3Port U-LINK

FI

FI

ASI

ASI

45M

150M 45M

45M

PC

Récepteur

DVB-T-

D D M

MUX

45MBit/s

MUX SDH

Régulateur

Tension

MUX

DVB-T OFDM

AM)

DVB-T OFDM

NA Charge

Fictive

Décodeur MPEG-2

Emetteur

DVB-T

FH

SDH

DDM

ANT

Contrôle

FH

SDH

Audio

Vidéo

Audio

Audio

Codeur MPEG 2

Codeur MPEG 2

Codage vidéo / Transmission FH

Tête de réseau

(Nodal ERTT)

Diffusion TVTransmission FH /

Emetteur DVB-T

( Boukornine) Sortie

vidéo

Lieu de l’émetteur La station Boukornine située à une altitude de 569m

Lieux à desservir Grand Tunis

Puissance de l’émetteur 500W de marque NEC

PAR 18 KW en utilisant l’antenne UHF existante avec diplexeur

Nombre de programmes 4 Canal de diffusion 36 en UHF

Equipements de mesure Un démodulateur OFDM + un décodeur de

marque Barco + écran de visualisation+ analyseur de Spectre

Modulation 64 QAM

FEC 2/3 configurable

Intervalle de garde 1/32, 1/16, 1/8 et ¼

Nombre de porteuses 8k ( 8000)

CARACTERISTIQUESCARACTERISTIQUES

COUVERTURE REELLE DE LA CHAINE TV TUNIS 7 EN NUMERIQUE

à partir de la station de Boukornine

LEGENDES

Niveau de champ supérieur à 35 dBµVm (zone desservie).

Niveau de champ inférieur à 35 dBµVm (zone non desservie).

LIMITES DE COUVERTURE DE LA CHAINE « TV 7 » EN NUMERIQUE

Station de Boukornine – Puissance 500 W

LEGENDES

Emetteur Numérique

Limites de couverture en numérique

Boukornine

LIMITES DE COUVERTURE DE LA CHAINE « TV 7 » EN ANALOGIQUEStation de Boukornine – Puissance 1000 W

Boukornine

LEGENDES

Emetteur Analogique

Limites de couverture en analogique

Boukornine

COMPARAISON DES LIMITES DE COUVERTURE « TV 7 » DE BOUKORNINE

EN NUMERIQUE ET EN ANALOGIQUE

Limites de couverture en numérique

LEGENDES

Station de Boukornine

Limites de couverture en analogique

III- NOUVELLES APPLICATIONS

Débits alloués pour le Débits alloués pour le projet piloteprojet pilote

Capacité totale du Canal : 27 Mbits/sCapacité totale du Canal : 27 Mbits/s

Répartition:Répartition:

Programmes Vidéo/Audio : 14 Mbits/sProgrammes Vidéo/Audio : 14 Mbits/s

Capacité restante Capacité restante : 13 Mbits/s : 13 Mbits/s

Internet haut débit : 6 Mbits/sInternet haut débit : 6 Mbits/sCarrousels de données : 7 Mbits/sCarrousels de données : 7 Mbits/s

• N.B: ces débits sont modifiablesN.B: ces débits sont modifiables

CONFIGURATION DU SYSTEME DVB-T-IP DE L’ONTCONFIGURATION DU SYSTEME DVB-T-IP DE L’ONT

Plate-forme pour la diffusion des données

Nouvelles composantes au niveau de la tête de réseau pour l’insertion des données:

•Encapsulateur IP

•Contrôleur de débit vidéo

•Système d ’insertion des données EPG et autres applications

A/V codeurs MPEGEmetteur DVB-TBoukornine

Mux

1+1

Adaptateur de réseau

(1+1)

Encapsulateur IP+ Gestion des abonnés

Serveur proxy

HTTP/FTP

Serveur de gestion des équipements

Réseau LAN

Firewall

Ethernet

Fournisseur de service Internet via

réseau public commuté

Settopbox

pour PC

Modem

Routeur multicast

Contrôleur de débit

Réception RF

UTILISATEURS 1 et 2

Tête de réseau

Système de diffusion Internet sur DVB-T

TV+ Set top Box

Réception RF

UTILISATEUR 2

Routeur

Serveur d ’insertion

EPG

Réseau FH

Emetteur DVB-TBoukornineRéseau

FH

Carte PC

Modem

Internet

Mux+FH

Vidéo

Vidéo

Audio

Codec Vidéo Audio

Tête de réseau (Nodal)

Mux

+FH

ConnexionInternet

Lien au FSIvia connexion RTC

TV+ Set top Box

Modem

Ethernet

Routeur multicast

Réception RF

Réception RF

Réception RF

UTILISATEUR 1UTILISATEUR 2UTILISATEUR 3

Salle de conférence

Système de E-learning sur DVB-T

Emetteur

Liaison FH mobile

2X2 Mbit/s

Adaptateur réseau

MultiplexeurMPEG

TS-MPEG ASI

Mélangeur

V/A

Types de récepteurs

Settopbox externe

pour PC

Settopbox

pour TV

Carte de réception

pour PC

Internet Haut DébitInternet Haut Débit• L’Internet en temps réel est encapsulé dans la trame MPEG 2 avec L’Internet en temps réel est encapsulé dans la trame MPEG 2 avec

l’utilisation d’une voie de retour pour les requêtes (Connexion RTC, LS, etc.)l’utilisation d’une voie de retour pour les requêtes (Connexion RTC, LS, etc.)

Décodeur DVB-T IP(USB Box ou carte PCI)

Adresse IP Adresse MAC

IPIP

UDHTTPUDHTTP

Voie de retour

Modem

Serveur Proxy

(Passerelle réseau)

Faible Débit (56 Kbit/s)

Requêtes

Haut Débit

(Plus que 512 Kbits/s)

Encapsulateur

ANTENNE

FSI

ATITunisie

TelecomSOTETEL IT

ApplicationsApplications

Nouveaux services

•Commercial: Téléachat, E-commerce

•Université virtuelle et Enseignement à distance

•Internet haut débit

•Nouveaux fournisseurs de services ( Providers)

•Météo

•Cinéma

•Transport

•Publicité

EMETTEUR DVB-T 500 W EMETTEUR DVB-T 500 W DE BOUKORNINEDE BOUKORNINE

TETE DE RESEAUTETE DE RESEAUDiscordage A/V, Routeur A/V, Codeurs Discordage A/V, Routeur A/V, Codeurs + Équipements FH+ Équipements FH

UNITE DE GESTION CENTRALEUNITE DE GESTION CENTRALE

Système d’antenne UHF composé de cinq panneaux sur Système d’antenne UHF composé de cinq panneaux sur chaque face (95° et 320°) en polarisation Horizontalechaque face (95° et 320°) en polarisation Horizontale

IV- PLANIFICATION DES IV- PLANIFICATION DES RESEAUXRESEAUX

11èreère Phase: Numérisation du réseau FH en Phase: Numérisation du réseau FH en 20052005

22èmeème Phase: Élaboration du cahier de charge Phase: Élaboration du cahier de charge et l’installation du réseau TNT 2007- 2008 et et l’installation du réseau TNT 2007- 2008 et

2009 2009

CHOIX DU RESEAU DE TRANSPORT ET CHOIX DU RESEAU DE TRANSPORT ET DE DISTRIBUTION (1)DE DISTRIBUTION (1)

• Considérations généralesConsidérations générales

– Première phase du programme d’introduction de la diffusion Première phase du programme d’introduction de la diffusion numérique numérique

– Ce réseau FH de transmission permettra principalement le Ce réseau FH de transmission permettra principalement le transport des signaux numériques relatifs aux programmes des transport des signaux numériques relatifs aux programmes des chaînes TV numériques ,de même que les programmes radios chaînes TV numériques ,de même que les programmes radios numériques numériques

CHOIX DU RESEAU DE TRANSPORT ET CHOIX DU RESEAU DE TRANSPORT ET DE DISTRIBUTION (2)DE DISTRIBUTION (2)

• Choix technologiques:Choix technologiques:– la technique SDH pour la partie transmission, et ce pour les la technique SDH pour la partie transmission, et ce pour les

raisons suivantes:raisons suivantes:

- Une grande flexibilité d’exploitation: possibilité d’insertion et Une grande flexibilité d’exploitation: possibilité d’insertion et d’extraction des signaux en cours de transport ;d’extraction des signaux en cours de transport ;

- Plusieurs variantes de topologies de réseau: anneau, bus, maillage Plusieurs variantes de topologies de réseau: anneau, bus, maillage divers ;divers ;

- Possibilité de supporter les services à large bande ;Possibilité de supporter les services à large bande ;

- Rationaliser l’utilisation du spectre : plusieurs programmes peuvent Rationaliser l’utilisation du spectre : plusieurs programmes peuvent être transmis dans un canal radio-fréquence au lieu d’un seul être transmis dans un canal radio-fréquence au lieu d’un seul programme pour les système analogiquesprogramme pour les système analogiques

- Système de gestion avancée, intégré dans le réseau (TMN)Système de gestion avancée, intégré dans le réseau (TMN)

– la technique MPEG pour la partie codage des signaux.la technique MPEG pour la partie codage des signaux.

DESCRIPTION DU DESCRIPTION DU RESEAU PROJETERESEAU PROJETE

Paramètres de Paramètres de planificationplanification

• Architecture du réseauArchitecture du réseau

• Intervalle de garde Intervalle de garde

• Nombre de sous porteuses COFDMNombre de sous porteuses COFDM

• Code correcteur d’erreurCode correcteur d’erreur

• Type de modulation (QPSK.16/64QAM)Type de modulation (QPSK.16/64QAM)

Types de réseauxTypes de réseaux

F3 F5

F6

Réseau MFN

F2F4

F1

F1

F1

F1

F1

F1

F1

Réseau SFN

F1

F1

F1

Réseau mixte SFN+MFN

F2

F2F2

INTERVALLE DE GARDEINTERVALLE DE GARDENOMBRE DE SOUS PORTEUSESNOMBRE DE SOUS PORTEUSES

• Durée de l’intervalle de garde= Durée de l’intervalle de garde= durée de l’intervalle /durée du durée de l’intervalle /durée du symbolesymbole

• Valeurs retenues: ¼- 1/8- 1/16- 1/32Valeurs retenues: ¼- 1/8- 1/16- 1/32

• Nombre de sous porteuses COFDM: Nombre de sous porteuses COFDM: 2048 pour 2K, 8192 pour 8K2048 pour 2K, 8192 pour 8K

Type de modulationType de modulationTaux de code correcteur d ’erreurTaux de code correcteur d ’erreur

• Taux de codeTaux de code: : C’est le rapport des débits à l’entrée et à la C’est le rapport des débits à l’entrée et à la sortie du décodeur.sortie du décodeur.

Les valeurs Les valeurs normaliséesnormalisées: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8.: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8.

• Type de modulationType de modulation: : - La modulation QPSK et 16 QAM : utilisée dans le cas des La modulation QPSK et 16 QAM : utilisée dans le cas des

conditions de réception sévères (mobile et portable) conditions de réception sévères (mobile et portable)

- La modulation 64QAM : est utilisée dans le cas des La modulation 64QAM : est utilisée dans le cas des conditions de réception améliorée (notamment le fixe)conditions de réception améliorée (notamment le fixe)

Insertion de l ’intervalle de garde

symbole N symbole N+1

“L’intervalle de guardeest une continuité

cyclique de la partie utile”

intervallede guarde

partie utile

Chemin directe

Echo

Retard

Problème des trajets multiple

QPSK

N=2

64QAM

N=6

16QAM

N=4

•Modulation OFDM

Débit du flux utile Débit du flux utile

SFN MFN

Phase transitoire: TV Analogique -TV NumériquePhase transitoire: TV Analogique -TV NumériqueSIMULCAST 2009-2015SIMULCAST 2009-2015

• Pas de compatibilité entre la réception analogique et le réception Pas de compatibilité entre la réception analogique et le réception numérique,numérique,

• Le parc actuel est composé uniquement de récepteurs Le parc actuel est composé uniquement de récepteurs analogiques,analogiques,

• Le remplacement du parc analogique par du numérique Le remplacement du parc analogique par du numérique nécessiterait une dizaine d’années (phase de nécessiterait une dizaine d’années (phase de migrationmigration),),

• Durant la phase de migration la réception du numérique se fera, Durant la phase de migration la réception du numérique se fera, soit par des récepteurs totalement numériques (non disponibles soit par des récepteurs totalement numériques (non disponibles actuellement), soit au moyen de récepteur/décodeur numérique actuellement), soit au moyen de récepteur/décodeur numérique associé au récepteur analogique actuel. associé au récepteur analogique actuel.

IV - IV - EXEMPLE DE EXEMPLE DE PLANIFICATION D ’UN RESEAU PLANIFICATION D ’UN RESEAU

DVB-T POUR LA TUNISIEDVB-T POUR LA TUNISIE

Critères retenus pour la Critères retenus pour la réalisation du réseauréalisation du réseau

• Norme de diffusion: DVB-TNorme de diffusion: DVB-T

• Type de réception: Fixe et mobile Type de réception: Fixe et mobile

• Type de réseau: MFN+SFNType de réseau: MFN+SFN

• Bande de fréquences: UHF( 470-602; 622-Bande de fréquences: UHF( 470-602; 622-861 MHZ, 8 Mhz)861 MHZ, 8 Mhz)

• Configuration du bouquet: Programmes Configuration du bouquet: Programmes nationaux + programme régionalnationaux + programme régional

HYPOTHESES DE TRAVAILHYPOTHESES DE TRAVAIL

• Carte de la Tunisie numériséeCarte de la Tunisie numérisée

• Réutilisation des sites en exploitation et Réutilisation des sites en exploitation et adjonction de nouveaux, si nécessaire,adjonction de nouveaux, si nécessaire,

• Réutilisation des infrastructures Réutilisation des infrastructures existantes: bâtiments , pylônes, énergie..existantes: bâtiments , pylônes, énergie..

• Topologie du réseau de transport en Topologie du réseau de transport en boucle (F.H)boucle (F.H)

Outils de planificationOutils de planification

• Outil de planification NationalOutil de planification National– Différents Services : Différents Services :

• TV AN, DVB-T, T-DAB…TV AN, DVB-T, T-DAB…– Différents modèles de propagation :Différents modèles de propagation :

• Fresnel , ITU-R1546, ITU-R370…Fresnel , ITU-R1546, ITU-R370…– Modèle numérique de terrain (MNT) Modèle numérique de terrain (MNT)

pour la Tunisie avec un pas de 50m pour la Tunisie avec un pas de 50m

ETUDE ET SIMULATION DE ETUDE ET SIMULATION DE COUVERTURECOUVERTURE

• Calcul et analyse d’incompatibilités entre les stations numériques-numériques et numériques-analogiques, en se basant sur le modèle 1546 et en utilisant la notion de marge de protection

• Générer des déclarations administratives internes(entre les stations de la Tunisie) et avec les autres pays, en se basant sur les incompatibilités générées par le logiciel ICS telecom

Résultats obtenus dans la ConférenceRésultats obtenus dans la Conférence

• Détermination d’une zone de coordination incluant: Détermination d’une zone de coordination incluant: toute la Tunisie, Malte , Italie, Algerie et la Libytoute la Tunisie, Malte , Italie, Algerie et la Liby

• Négociation pour partager le spectre, dans cette Négociation pour partager le spectre, dans cette zone de manière équitable à base de : zone de manière équitable à base de : – 8 Multiplexes en UHF et8 Multiplexes en UHF et– 2 Multiplex en VHF: 1 Mux DVB-T et 1Mux T-DAB2 Multiplex en VHF: 1 Mux DVB-T et 1Mux T-DAB

• Préparation en cours d’un calendrier pour le Préparation en cours d’un calendrier pour le passage au mode de diffusion numérique terrestre passage au mode de diffusion numérique terrestre de la télévision : TNT et l’arrêt de l’analogiquede la télévision : TNT et l’arrêt de l’analogique

Caractéristiques des besoinsCaractéristiques des besoins

• Besoins DVB-T: UHF et VHFBesoins DVB-T: UHF et VHF

Modulation/Débit: 64 QAM ¾, débit de 20 à Modulation/Débit: 64 QAM ¾, débit de 20 à 27 Mbit/s27 Mbit/s

Niveaux de champ requis: 56 dBuV/m en Niveaux de champ requis: 56 dBuV/m en UHF et 50 dBuV/m en VHFUHF et 50 dBuV/m en VHF

•CaractéristiqueCaractéristiques s des besoins des besoins (suite)(suite)Couverture des Couverture des assignations assignations

en DVB-Ten DVB-T

(04) chaînes radios à couverture nationale en analogique (FM+OM)

(05) radios régionales en analogique (FM)

(03) radios Privées régionales en analogique FM

(03) chaînes de télévision à couverture nationale en analogique (VHF+UHF)

(01) chaîne de télévision privée à couverture régionale en analogique (UHF)

IVIV – conclusion – conclusionLa situation en TunisieLa situation en Tunisie

IVIV – conclusion – conclusion

• L’approche technico-commerciale de l’introduction de L’approche technico-commerciale de l’introduction de la TNT dans les pays arabes:la TNT dans les pays arabes:BesoinsBesoinsRentabilitésRentabilités