Diseño y validación de la segunda generación del estándar de TDT con canal de retorno inalámbrico, para proveer conectividad a Internet en zonas rurales en Latinoamérica

Abstract

Internet access in rural areas of Latin America is deficient, since the rural population either does not have access to this technology or does it from public places at a very low speed connection. This situation does not happen with the TV which is more popular and accessible than the Internet, mobile telephony, and even radio. This is why is intended to use the characteristics of the TV broadcast services, specifically Digital Terrestrial Television (DTT) to provide Internet connectivity in places where only the TV signal arrives. Thus DTT technologies such as DVB-RCT published in April 2001 by the European Telecommunications Standards Institute (ETSI), which provides a dedicated wireless return channel in the VHF / UHF for concurrent access from many interactive user terminals using TDMA / OFDMA techniques. As well as DVB-T2 which was published in 2008 by the European standardization Forum (DVB) to efficiently transmit advanced television services such as high definition TV (HDTV) or dimensional TV (3D TV) [1] using OFDM will allow to design a new standard for better performance than RCT that takes advantage of the capacities that give robustness to DVB-T2 and which will be called DVB-RCT2 (Digital Video Broadcasting - Return Channel Terrestrial 2nd Generation), which would consist on a broadcast channel (DL) to receive information from the service provider to the end user, using any DTT technology such as ISDB-Tb, DVB-T or DVB-T2 for this purpose; while for reverse communication (UL) it would properly use the DVB-RCT2 architecture proposed in this PhD study. The aforementioned would make it possible for this new standard to be used throughout Latin America. To validate the design standard, it will be evaluated in terms of coverage and capacity with respect to its predecessor DVB-RCT, and then the channel conditions RCT2 will be emulated in a laboratory. Subsequently socio-economic studies of the new standard will be carried out in order to be able to provide internet connectivity services in rural areas. Finally, the possibility of using 4G wireless networks in the 700 MHz UHF band will be analyzed as well as the band of 1700 MHz (AWS).

El acceso a Internet en zonas rurales de América Latina es deficiente, puesto que la población rural o no tiene acceso a esta tecnología o lo hace desde lugares públicos a una muy baja velocidad de conexión. Esta situación no sucede con la TV la cual es más popular y accesible que el Internet, la telefonía móvil, e incluso que la radio. Es por esto que se pretende utilizar las características de los servicios de difusión de TV, específicamente los de Televisión Digital Terrestre (TDT) a fin de proporcionar conectividad a Internet en lugares donde solo llega la señal de TV. Es así que tecnologías de TDT como DVB-RCT publicada en Abril de 2001 por el Instituto de Normas de Telecomunicaciones Europeo (ETSI - European Telecommunications Standards Institute), que provee un canal de retorno inalámbrico dedicado en las bandas de VHF/UHF para el acceso concurrente desde muchos terminales interactivos de usuario usando técnicas TDMA/OFDMA. Así como DVB-T2 que fue publicado en 2008 por el foro de estandarización europeo (DVB) para transmitir eficientemente servicios avanzados de televisión como TV en alta definición (HDTV) o TV tridimensional (3D TV) [1] utilizando modulación OFDM; permitirán diseñar un nuevo estándar de mejores prestaciones que RCT que aproveche las capacidades que dan robustez a DVB-T2 y al cual se lo llamará DVB-RCT2 (Digital Video Broadcasting - Return Channel Terrestrial 2nd Generation), el mismo que constaría de un canal de difusión (canal descendente) para recibir información desde el proveedor del servicio hasta el usuario final, utilizando para esto cualquier tecnología de TDT como ISDB-Tb, DVB-T o DVB-T2; mientras que para la comunicación inversa (canal ascendente) utilizaría propiamente la arquitectura DVB-RCT2 propuesta en este estudio de doctorado. Lo anteriormente mencionado haría factible que este nuevo estándar pueda ser utilizado en toda Latinoamérica. Para validar el diseño del estándar, se lo evaluará en términos de cobertura y capacidad con respecto a su predecesor DVB-RCT, y después se emulará en laboratorio las condiciones del canal RCT2. Posteriormente se realizarán estudios socio-económicos del nuevo estándar a fin de poder proporcionar servicios de conectividad a Internet en zonas rurales. Por último, se analizará la posibilidad de utilizar redes inalámbricas 4G en la banda UHF de 700 MHz, así como en la banda de 1700 MHz (AWS).

L'accés a Internet en zones rurals d'Amèrica Llatina és deficient, ja que la població rural o no té accés a esta tecnologia o ho fa des de llocs públics a una molt baixa velocitat de connexió. Esta situació no succeïx amb la TV la qual és més popular i accessible que l'Internet, la telefonia mòbil, i inclús que la ràdio. És per açò que es pretén utilitzar les característiques dels servicis de difusió de TV, específicament els de Televisió Digital Terrestre (TDT) a fi de proporcionar connectivitat a Internet en llocs on només arriba el senyal de TV. És així que tecnologies de TDT com DVB-RCT publicada a l'Abril de 2001 per l'Institut de Normes de Telecomunicacions Europeu (ETSI - European Telecommunications Estàndards Institute), que proveïx un canal de retorn sense fil dedicat en les bandes de VHF/UHF per a l'accés concurrent des de molts terminals interactius d'usuari usant tècniques TDMA/OFDMA. Així com DVB-T2 que va ser publicat en 2008 pel fòrum d'estandardització europeu (DVB) per a transmetre eficientment servicis avançats de televisió com TV en alta definició (HDTV) o TV tridimensional (3D TV) [1] utilitzant modulació OFDM; permetran dissenyar un nou estàndard de millors prestacions que RCT que aprofite les capacitats que donen robustesa a DVB-T2 i al qual se'l nomenarà DVB-RCT2 (Digital Vídeo Broadcasting - Return Channel Terrestrial 2nd Generation), el mateix que constaria d'un canal de difusió (canal descendent) per a rebre informació des del proveïdor del servici fins a l'usuari final, utilitzant per a açò qualsevol tecnologia de TDT com ISDB-Tb, DVB-T o DVB-T2; mentres que per a la comunicació inversa (canal ascendent) utilitzaria pròpiament l'arquitectura DVB-RCT2 proposta en este estudi de doctorat. L'anteriorment mencionat faria factible que este nou estàndard puga ser utilitzat en tota Llatinoamèrica. Per a validar el disseny de l'estàndard, se l'avaluarà en termes de cobertura i capacitat respecte al seu predecessor DVB-RCT, i després s'emularà en laboratori les condicions del canal RCT2. Posteriorment es realitzaran estudis socioeconòmics del nou estàndard a fi de poder proporcionar servicis de connectivitat a Internet en zones rurals. Finalment, s'analitzarà la possibilitat d'utilitzar xarxes sense fil 4G en la banda UHF de 700 MHz, així com en la banda de 1700 MHz (AWS).