Il Digitale Terrestre


Recentemente ho ricevuto alcune e-mail dove mi si chiedono informazioni sulla Televisione Digitale Terrestre, ovvero sul sistema DVB-T. Rispondo pubblicamente alle lettere perché mi sembra utile fornire un chiarimento riguardo questo nuovo standard che probabilmente nel giro di qualche anno sostituirà l'attuale TV Analogica Terrestre.

Prima di fare qualche accenno al Digitale Terrestre, conviene ricordare brevemente caratteristiche e svantaggi dell'attuale tecnica di trasmissione analogica PAL. Oggi, tutti i programmi televisivi che riceviamo con le comuni antenne installate sui nostri tetti sono trasmessi per via analogica, con modulazione video in ampiezza e modulazione audio in frequenza.

I limiti di questo metodo di trasmissione sono sotto gli occhi di tutti: spesso abbiamo interferenze, strisce, effetto neve, e difetti di vario genere sull'immagine. La TV analogica è nata quasi 70 anni fa' e adotta tuttora la stessa tecnologia degli anni '30. Oggi comincia a mostrare segni di obsolescenza e questo è ancora più evidente da quando possiamo confrontarla con la TV digitale trasmessa dai satelliti.

In Italia poi la situazione è particolarmente ingarbugliata a causa dell'orografia del territorio ma soprattutto per colpa di una dissennata politica delle telecomunicazioni attuata negli anni '70 e '80. All'epoca, infatti, chiunque poteva aprire indisturbato emittenti radio o televisioni, installare ripetitori, impianti di trasmissione e impiegare le frequenze che più riteneva comode senza nessuna regola o pianificazione, col risultato di generare un mare di interferenze.

La situazione, come spesso accade nel nostro Paese, è stata "sanata" semplicemente censendo e legalizzando gli impianti costruiti in quel periodo e così, immutata, ce la siamo trascinata fino ad oggi. Ora ci ritroviamo con con una tale confusione che  in molte zone d'Italia la ricezione televisiva terrestre è estremamente carente e difettosa.

Le frequenze  riservate alle trasmissioni televisive terrestri non sono molte, sono disponibili solamente una sessantina di canali compresi tra bande VHF ed UHF; col sistema analogico ciascuna di queste frequenze (larghe 7 o 8 Megahertz) può trasmettere un solo programma. Se prendiamo come esempio la situazione nella provincia di Rimini, troviamo che le sole reti Rai occupano 16 diverse frequenze, Mediaset impiega altri due o tre canali per ciascuno dei suoi programmi, poi ci sono TMC e TMC2, i canali di Telepiù, i vari Network Nazionali ed una miriade di Reti Locali.

Come risultato abbiamo un affollamento dell'etere spaventoso e in molte zone rileviamo forti interferenze prodotte dai ripetitori delle Province limitrofe che, per mancanza di canali liberi impiegano le medesime frequenze usate a Rimini.

Dal momento che il Governo italiano non è stato in grado di mettere ordine in una situazione così caotica ne' di fare un serio ed efficace "piano delle frequenze", è stata la tecnologia ad andare in soccorso di Politici e Legislatori. In tutta Europa, Italia compresa, sono in fase avanzata di collaudo alcune nuove tecniche di trasmissione digitale terrestre: il DAB (Digital Audio Broadcasting) per quanto riguarda le trasmissioni radiofoniche ed il DVB-T con codifica "COFDM" per la televisione.

Il sistema DVB-T, grazie alla modulazione multiportante CODFM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing), ha dimostrato durante il periodo di sperimentazione una grande insensibilità ad interferenze, disturbi e riflessioni multiple del segnale introdotte da ostacoli, garantendo in questo modo una notevole affidabilità.

Queste tecnologie sono basate, salvo alcuni adattamenti, sui medesimi sistemi impiegati già da tempo per le trasmissioni digitali Via Satellite perciò sono ampiamente collaudate. Anche i Set Top Box (ricevitori) sono praticamente uguali a quelli per la Televisione Digitale Via Satellite. L'unica differenza riguarda il "Front End", ovvero la scheda sintonizzatrice che in questo caso deve leggere e decodificare frequenze comprese tra 47 e 860 Megahertz.

Il Digital Video Broadcasting Terrestre, esattamente come il DVB- Sat, consente di trasmettere vari programmi su ogni canale, perciò la Rai, ad esempio, potrà collocare le trasmissioni delle sue tre reti su un'unica frequenza e volendo potrà aggiungere nello stesso pacchetto anche i programmi radiofonici ed i canali tematici Raisport e Rainews che attualmente sono disponibili solo Via Satellite. In pratica, si potrebbe impiegare un singolo canale  per trasmettere con buona qualità fino a cinque o sei programmi televisivi oltre ad alcune radio.

Quali vantaggi potrà offrirci questa tecnica? Innanzitutto non avremo più quell'intasamento dell'etere dovuto al fatto che occorre un canale disponibile per ogni programma che vogliamo trasmettere ma si potranno piazzare cinque o sei programmi dentro ciascun canale con larghezza di banda standard di 8 Megahertz.

Inoltre, grazie alle caratteristiche intrinseche della tecnologia digitale, rispetto al sistema analogico servirà molta meno potenza per servire una stessa area geografica (tipicamente 10 dB in meno). Questo probabilmente sarà uno dei vantaggi più importanti considerato il pericolo per la salute umana degli impianti trasmettitori ad elevata potenza.

Un altra grande opportunità offerta dal digitale terrestre è la possibilità di usare la stessa frequenza sull'intero territorio nazionale (reti SFN Single Frequency Network). La Rai potrebbe trasmettere con adeguati procedimenti tutti i suoi programmi, per esempio sul canale 25 UHF da Bolzano fino a Lampedusa, aprendo così la strada alla ricezione televisiva su autovetture, treni, navi e mezzi mobili in genere.

Ma i vantaggi del DVB-T non si esauriscono qui, infatti avremo le stesse prestazioni che ci offre la Tv digitale Via Satellite, compreso l'audio digitale, la Guida Elettronica dei Programmi, il formato 16/9 e la possibilità di trasmettere in Alta Definizione.

Possiamo anche immaginare una facile integrazione del sistema Digitale Terrestre con computer portatili e PDA, grazie alla possibilità di ricezione del segnale tramite piccole antenne a stilo.  Non sarebbe difficile impiegare schede DVB-T inserite in un PC portatile da usarsi per la ricezione di radio, televisione, Dati, Internet ed informazioni varie, impiegando come canale di ritorno un comune modem cellulare, magari GPRS. Si realizzerebbe in questo modo un potentissimo sistema (certamente più efficace di UMTS) completamente autonomo e svincolato da cavi, antenne, parabole e linee telefoniche!

Chissà se tra qualche tempo potremo avere la tanto promessa (e mai mantenuta) completa interattività e la totale integrazione di tutti i media proprio tramite il sistema DVB-T. Questa nuova tecnologia promette molto, rappresenta un importante integrazione e in parecchie situazioni una valida alternativa alle trasmissioni Via Satellite.

Il DVB-T in Italia

Esistono due varianti della modulazione COFDM, la 8K e la 2K. La 8K suddivide il canale in 8192 portanti organizzate in modo ortogonale (sfasate di 90°), 6817 delle quali impiegate per il trasporto dell'informazione, mentre la 2K suddivide il canale in 2048 portanti,  1705 delle quali sono quelle utili. La modulazione delle portanti COFDM può essere 64QAM, 16QAM o più raramente QPSK.

In Italia si è stabilito di trasmettere su 6817 portanti (8K) con modulazione 64QAM, FEC 2/3 intervallo di guardia tra i simboli pari ad 1/4 della durata della parte utile del segnale. Gli intervalli di guardia possono essere 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 e servono per creare uno spazio "neutro" tra i simboli dove far cadere eventuali echi di riflessione del segnale. In italia si è optato per la soluzione più "protezionistica" con un intervallo di guardia molto lungo (1/4 appunto) ed un FEC (o Code Rate) pari a 2/3.

A proposito di intervallo di guardia, è interessante rilevare che a fronte di una durata di un blocco di 6817 portanti (simbolo) pari a 896 µsec l'intervallo di guardia di 1/4 corrisponde ad uno spazio preposto al contenimento degli echi da riflessione pari a 224 µsec. Se l'intervallo di guardia fosse 1/32 lo spazio di contenimento echi corrisponderebbe a soli 28 µsec potendo in questo modo cadere facilmente su una delle portanti di segnale.