L'ús combinat de diversitat en el domini temporal, freqüencial, i espacial constitueix una valuosa eina per millorar la recepció de serveis de difusió mòbils. Gràcies a la millora aconseguida per les tècniques de diversitat és possible estendre la cobertura dels serveis mòbils a més de reduir la infraestructura de xarxa. Aquesta tesi investiga l'ús de tècniques de diversitat per a la provisió de serveis mòbils a la família europea de sistemes de difusió terrestres estandarditzada pel consorci DVB (Digital Video Broadcasting). Això inclou la primera i segona generació de sistemes DVB-T (Terrestrial), DVB-H (Handheld) i DVB-T2 (Terrestrial 2nd Generation), així com el sistema de següent generació DVB-NGH. No obstant això, l'estudi dut a terme en la tesi és genèric i es pot aplicar a futures evolucions d'estàndards com el japonès ISDB-T o l'americà ATSC. La nostra recerca utilitza un enfocament basat en teoria de la informació per obtenir el màxim rendiment de les tècniques de diversitat, així com simulacions de capa física per avaluar el seu rendiment en sistemes reals.  

Les investigacions realitzades dins del context de DVB-T, DVB-H, i DVBT2 tenen com a objectiu la transmissió simultània de serveis fixos i mòbils a xarxes terrestres de difusió. Aquesta convergència pot facilitar la introducció de serveis mòbils de TV a causa de la reutilització d'espectre, contingut i infraestructura. D'acord als resultats, la incorporació d'entrellaçat a la capa física per diversitat temporal, i de single-input multiple-output (SIMO) per diversitat espacial, són essencials per al rendiment de sistemes mòbils de difusió. Tot i que les tècniques upper layer FEC (UL-FEC) poden proporcionar diversitat temporal en sistemes de primera generació com DVB-T i DVB-H, requereixen la transmissió de paritat addicional i no són útils per a recepció estàtica. L'anàlisi en termes de balanç d'enllaç revela que les tècniques de diversitat no són suficients per facilitar la provisió de serveis mòbils en xarxes DVB-T i DVB-T2 planificades per a recepció fixa. No obstant això, l'ús de diversitat en xarxes planificades per a la recepció de terminals portàtils en interiors pot millorar la capacitat de serveis a vehicles i possibilitar una bona cobertura per a terminals de mà.

L'ús combinat de diversitat en el domini temporal, freqüencial, i espacial s'ha investigat dins de DVB-NGH, el primer sistema de difusió en incorporar els tres tipus de diversitat mitjançant entrellaçat temporal de llarga durada, time-frequency slicing (TFS) i multiple-input multiple-output (MIMO). Així mateix, la incorporació de constel·lacions rotades millora la robustesa enfront d'esvaïments mitjançant signal-space diversity (SSD).

DVB-NGH inclou una component satèl·lit opcional, i per això, ha adoptat entrellaçat temporal de llarga durada de manera que sigui possible corregir els esvaïments que caracteritzen els canals mòbils satel·litals. No obstant això, la solució que s'ha adoptat en l'estàndard per entrellaçat temporal de llarga durada presenta alguns problemes a causa del mal rendiment dels codis LDPC davant esborrats. En aquesta tesi vam mostrar com una solució amb doble FEC a la capa física pot proporcionar un bon compromís entre diversitat temporal (robustesa) i temps de zàping.

TFS millora la diversitat en freqüència agrupant múltiples canals RF en un mateix múltiplex, de manera que l'entrellaçat freqüencial es pugui expandir a través de diversos canals RF a la banda UHF. D'acord als nostres resultats, l'ús de TFS pot proporcionar guanys molt significantius depenent de la separació màxima entre canals RF.

La incorporació de MIMO és clau per superar el límit de Shannon en sistemes amb una única antena. En aquest sentit, la nostra investigació se centra en dos aspectes fonamentals a l'hora d'avaluar el rendiment de tècniques MIMO en DVB-NGH: la transmissió de pilots per a l'estimació del canal, i l'ús de codis FEC robustos. Els resultats de simulació revelen que tècniques molt simples poden superar el rendiment de codis més complexos i amb a priori millors característiques, si es té en compte la pèrdua de capacitat deguda a la transmissió de pilots així com les propietats correctores dels codis FEC.

En general, la diversitat introduïda per les constel·lacions rotades millora el rendiment de sistemes basats en bit-interleaved coded modulation (BICM) per taxes de codificació altes, mentre que per a taxes de codificació baixes és preferible confiar en les propietats correctores del codi FEC. En aquesta tesi mostrem que la combinació de constel·lacions rotades amb entrellaçat temporal de llarga durada i TFS és molt interessant per als sistemes mòbils de difusió. En concret, les constel·lacions rotades són importants per millorar la diversitat en temps i en freqüència així com per reduir el temps de zàping.