Technologies et problématiques autour de la télévision sur mobile

Technologies et problématiques autour de la télévision sur mobile
MOBILE TV Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Introduction La TV sur mobile est déjà une réalité Enjeux
Diffusion unicast via EDGE, UMTS Performances et qualité moyenne Coût démesuré pour l’opérateur Enjeux De nombreux acteurs Nouveaux revenus Nouveaux usages La guerre des formats Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Plan Introduction Les enjeux Les technologies de broadcast Actualités
Acteurs Business model Implications pour les diffuseurs Positionnement des opérateurs mobiles Les technologies de broadcast DMB DVB-H DVB-SH MediaFLO ISDB-T Actualités Conclusion Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Les enjeux Un projet aux multiples acteurs
Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Opérateurs de Diffusion
Acteurs Téléspectateur Accès aux services Attrait immédiat envers la technologie Diffuseurs Rôle primordial hérité de la diffusion classique Possibilité de réelle implication avec lien direct avec le téléspectateur Ou possibilité de laisser cette gestion à des tiers Opérateurs Mobiles Modification du comportement du client qui devient plus passif : nouveaux services à introduire pour que le client reste actif (votes, ….) Contribuerons à la réussite (ou non) via leurs offres de mobiles compatibles Opérateurs de Diffusion Peut conserver son rôle central selon les technologies employées Potentiellement menacé Constructeurs Création de modèles compatibles Influence sur l’accessibilité du produit Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Intérêt certain des clients mobile pour la technologie
De nombreuses études ont montrées en amont des lancements de projets de mobile TV un intérêt des consommateurs pour ce service. Ci dessus une enquête réalisée pour le compte du IPDC Forum en L’étude a montrée que 40 à 60% des clients mobiles étaient intéressés par une offre payante. Le tarif moyen accepté était de 10 € par mois. Enfin 77,8% des personnes ont pensées que recevoir la TV sur son mobile de façon générale étaient une très bonne idée. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Un nouveau business model
Revenus générés par le visionnage de contenu Abonnements à des chaînes (ex. bouquets, …) Abonnements à des programmes spécifiques (ex. résumé actualité quotidienne, …) Abonnements evènementiel (ex. évènements sportifs) Paiement à l’acte (Pay Per View) Services interactifs supplémentaires à valeur ajoutée (ex. votes, …) Revenus publicitaires Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Implications pour les diffuseurs
De nouvelles opportunités: Possibilité d’atteindre le téléspectateur peut importe où il se trouve De nouveaux contenus appropriés à des moments et lieux spécifiques sont envisageables Contact constant, fidélisation. Possibilité de supplanter d’autres médias (journaux…) Apparition de nouvelles périodes de « prime times » : déplacements du matin et du soir, pauses déjeuners, … Répercutions sur les contenus : Télévision classique simple à transmettre en l’état, mais non adaptée Modèle consommation très différent du modèle « salon » : petites séances de visionnage entre deux activités Formats classiques par segments d’1h ou 30min non adaptés Modèle probable de séquences courtes et simples à comprendre Programmation cyclique de séquences qui se répéteront dans la journée Interactivité Malgré une offre encore faible avec la TV classique, on s’attend à l’apparition de nombreux services sur la TV mobile Favorise des consommations additionnelles Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Positionnements possibles pour les opérateurs mobiles
1 Maîtriser toute la chaîne, de la création ou l'acquisition de programmes jusqu'à la distribution. C'est le positionnement que paraît viser 3 en Italie, avec l'acquisition du diffuseur Canale 7, acquisition qui révèle l'importance accordée par l'opérateur à la maîtrise des contenus et à l'acquisition de programmes, en sus de leur diffusion et de leur facturation. 2 Devenir un opérateur technique de diffusion (de TV mobile), en louant en gros de la capacité à des opérateurs commerciaux 3 Se positionner uniquement comme opérateur de TV à péage, en achetant la capacité de diffusion en gros à un opérateur technique de diffusion, tels que Crown Castle (DVB-H) ou Qualcomm (FLO) aux USA, ou bien encore BT Movio (T-DMB) au Royaume-Uni. C'est le positionnement de Virgin au Royaume-Uni (sur le réseau de BT Movio), ou de TIM en Italie (sur le réseau de diffusion de Mediaset). 4 Demeurer transparent aux contenus, en se positionnant exclusivement comme prestataire d'accès et de facturation, pour le compte de diffuseurs offrant leurs propres contenus de TV mobile. 5 Adopter un modèle hybride des deux options précédentes, en commercialisant des contenus acquis en propre, et en étant aussi prestataire de facturation pour le compte d'autres offreurs de programmes. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

1 L’opérateur mobile a la main sur toute la chaîne de diffusion. Les opérateurs de diffusions fournissent seulement la prestation de transport. L’opérateur télécom est ici dominant. Le client dispose ici d’une offre totalement intégrée, avec un seul intermédiaire. Source image: Digitag Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

2 L’opérateur mobile gère la relation avec le client (marketing, support, facturation…). Il doit également collaborer avec les fournisseurs de contenus et les opérateurs de diffusions. Le client dispose ici d’une offre totalement intégrée, avec un seul intermédiaire. Source image: Digitag Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

4 L’acteur central est ici l’opérateur de diffusion. L’opérateur mobile n’est qu’un simple prestataire d’accès et de facturation pour les services interactifs Le client ne dispose pas ici d’offre intégrée, devant gérer lui-même plusieurs facturations. Source image: Digitag Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Chaîne de valeur Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Le premier standard de TV mobile déployé commercialement

DMB Introduction Digital Media Broadcasting (ou DMB) est un système de radiodiffusion numérique de contenus audiovisuels et multimédias. C’est un système de diffusion numérique basé sur le puissant Digital Audio Broadcasting (DAB) issu du projet européen Eurêka 147, reconnu et utilisé mondialement. Ce standard a été développé en Corée du Sud, à l’origine comme technologie numérique “next generation” pour remplacer la radio FM. Le lancement commercial du premier service au monde de mobile TV s’est fait en Corée du Sud, en mai 2005. Le standard DMB a aussi connu du succès au cours du lancement allemand de la Mobile TV DMB à l’occasion du championnat du monde de football FIFA DMB est aujourd’hui déployé à grande échelle en Corée du Sud et en Allemagne. Il existe deux modes de transmission: Via satellite, appelé S-DMB Via voies terrestres, appelé T-DMB Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Origines Le DMB est en effet une amélioration de la norme DAB. Cette norme est adoptée à un niveau global comme norme pour la radio numérique. DAB est reconnue et standardisée en norme ETSI en 1995. DMB se base sur ce standard tout en ajoutant une protection et correction d’erreur supplémentaire. De ce fait, DMB hérite de certaines spécificités techniques (techniques de correction d’erreur, algorithme d’encodage, etc.), et permet de s’appuyer sur celles-ci et les faire évoluer pour être d’autant plus puissant. DAB est issu du projet de recherche « Eurêka 147 ». Ce projet, piloté par l’Union Européenne, regroupe tout un ensemble d’acteurs de l’industrie : diffuseurs, constructeurs, centre de recherches, ainsi qu’opérateurs. Le succès du DAB n’est donc pas surprenant. En respectant le succès du DAB, DMB est retro compatible et peut ainsi faire réception de flux radio. Le passage du DAB au DMB ne nécessite que le rajout d’un équipement DMB par service et un changement des codecs audio. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Spécificités techniques
Bande passante: MHz Modulation : DQPSK Transmission : OFDM Compression A/V Vidéo: MPEG-4 Part 10 AVC (H.264) Audio : MPEG-4 Part 2 BSAC ou HE-AAC V2 Données : MPEG-4 Part 1 BIFS Débit utile: 1,152 Mb/s (débit MSC) Débit brut : 2,3 Mb/s (sans prise en compte du code FEC) DMB associe dans un multiplex des programmes audio et vidéo suite à leur encodage. DMB utilise et de l’entrelacement temporel et fréquentiel, rendant la transmission plus robuste. Un atout incontestable du DMB est sa flexibilité en terme de reconfiguration des services, où les débits et codes d’erreurs peuvent être modifiés, mais d’autant plus flexible est la possibilité d’ajouter et supprimer des services à la volée. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Spécificités techniques
Les bandes de fréquence utilisables en France en T-DMB sont la bande III et la bande L. La bande III: 174 MHz à 230 MHz Répartition en 32 blocs d'une largeur de bande de 1,536 MHz chacun La bande L : 1452 MHz à 1479,5 MHz Répartition en 16 blocs d'une largeur de bande de 1,536 MHz chacun, pour la partie terrestre. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Un aperçu global des couches
Une fois encodées, les données sont encapsulées dans un flux MPEG-2 TS de transmission. Ce flux est lui-même encodé en Reed-Solomon, un code correcteur. Ce flux est entrelacé pour être ensuite diffusé sur le canal MSC. Afin de réduire les effets extérieurs sur les canaux (tels que le fading et les zones d’ombre), un modem de modulation OFDM-DQPSK est utilisé. Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Les canaux DMB Le DAB (sur lequel se base DMB) fonctionne sur 3 canaux: FIC: Le canal Fast Information Channel transporte les informations de contrôle et des services. MSC: Le canal Main Service Channel transporte les services audio, vidéo, et de donnée. Contrairement au FIC, ce canal passe par un entrelacement temporel. Le dernier canal est le canal de synchronisation permettant de faire exactement cela: synchroniser un signal à la réception. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Emission d’un signal
En observant le schéma ci-contre, on aperçoit que chaque signal de service (audio, data ou vidéo) est encodé à la source. Ensuite, les données codées passent par la couche de correction d’erreur et d’entrelacement temporel appelée “codeur canal”. Les services sont enfin multiplexés dans le MSC. La sortie du multiplexer MSC est ensuite fusionné avec les données du FIC, à savoir le control multiplex et les informations services. Le résultat passe par un multiplexer de transmission pour créer les trames. Enfin, l’OFDM est appliqué pour donner forme au signal, qui est composé d’un grand nombre de porteuses. Le signal est enfin transposé sur la bande fréquence appropriée pour être enfin amplifié et transmis. Le schéma ci-dessus illustre la génération d’un signal pour le standard DAB. Pour DMB, il faut rajouter une phase de codage RS et le codage du flux vidéo véhiculé par le MSC. Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Réception d’un signal
Les téléphones DMB sont souvent notés comme étant doté d’un « tuner DMB ». Ce tuner va permettre de sélectionner la bande de fréquence contenant les données numérisées. Ces données sont ensuite passées par un démodulateur OFDM puis par un décodeur de correction d’erreur. Ensuite, pour le canal MSC, les données passent par un décodeur de services (audio, vidéos, data). Les données du canal FIC sont transmises directement à l’interface utilisateur et permettent de régler le récepteur correctement. Le passage par les décodeurs de correction d’erreur et de services permet d’éliminer toute erreur de transmission. Les données du MSC sont ensuite interprétées par des décodeurs vidéos et audio, pour être enfin transmis à l’interface utilisateur. Le schéma ci-dessus illustre la réception de données audio pour la norme DAB. Pour DMB, il faut rajouter une phase de décodage RS et le décodage du flux vidéo véhiculé par le MSC. Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Technique - Codage Ce contenu est ensuite diffusés et inclus dans une couche MPEG-2 Transport Stream (aussi appelé MPEG-2 TS ou M2T). Le but de ce codage est de multiplexer des flux audio et vidéo dans un flux résultant de manière à les synchroniser. M2T a sa propre correction d’erreur pour des médias dits « non fiables ». Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Modulation et transmission
DMB a pour base de transmission la modulation DPSK-OFDM. OFDM utilise jusqu’à 1536 porteuses espacées d’1 kHz. Chacune des porteuse est indépendamment modulée en utilisant DQDPSK. Modulation: Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Cette modulation est notable pour son efficacité spectrale. Elle est d’autre part réputée pour sa robustesse. Plutôt que de moduler numériquement sur une seule porteuse et d’augmenter le nombre de symboles sur la fréquence, et par conséquent le temps de démodulation, OFDM utilise un grand nombre de porteuses pour réduire ce nombre de symboles. De ce fait, les symboles sont émis sur un période de temps plus longue, ce qui permet de limiter les échos multi-chemins dus aux reflets du signal sur des obstacles. Par conséquent, la modulation OFDM permet en outre de constituer des réseaux mono-fréquence (SFN) où plusieurs émetteurs diffusent le même multiplex sur la même fréquence sans se brouiller. Transmission: Differential Quadrature Phase-shift Keying (DQPSK) La modulation DQPSK est la modulation par sauts de phase, et véhicule de l'information binaire via la phase d’une porteuse, en particulier dans le déphasage entre deux signaux successifs. Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Transmission et codage
Les schéma ci-dessus illustre l’entrelacement temporel et fréquentiel (schéma de gauche) et la transmission de la trame et des symboles OFDM (schéma de droite). On remarque ici l’utilisation maximale du spectre fréquentiel disponible à la transmission. Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Technique – Correction d’Erreur
Outre l’utilisation de la modulation, le système de Forward Error Correction (FEC) est la partie la plus importante pour un système de communication radio numérique, en particulier pour son système de transmission. Un codage FEC plus puissante implique un meilleur débit, une plus faible puissance de transmission, et une réception plus robuste. De manière générale, c’est une protection supplémentaire pour réduire les risques d’erreurs liés à la diffusion et à la réception. DMB utilise deux systèmes de correction d’erreur: un codage Reed-Solomon et un codage convolutif. Codage convolutif: Principe: le principe du codage convolutif (aussi dit convolutionnel ou recursif) est de ne pas découper les données en blocs, mais de considérer la relation d’un symbole avec son prédécesseur, en passant à travers une succession de registres à décalage. En cas d’altération d’un signal lors de sa transmission, les parties du signal avoisinante ressente les effet de cette altération, ce qui amortit les dégats. Ce type de codage est la seule couche de correction d’erreur pour la norme DAB. Source: On retrouve ci-dessus le passage à l’émission (au dessus) et à la réception (au dessous) de contenu en DMB. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Codage Reed-Solomon (RS): Principe: le principe du codage RS est de construire un polynôme basé sur un corps mathématique particulier sur la base des données, en faisant du suréchantillonage. Au final les données sont redondées, et peuvent être retrouvées à la réception en cas d’erreur de transmission. Au final, la redondance résultant de ce suréchantillonage permet au récepteur du message encodé de reconstruire le polynôme, et donc le données, même en cas d’erreur à la transmission. La structure du paquet DMB à l’émission a une structure de 188 octets de données avec 16 octets de parité attachés (taille totale = 204 octets) Il est important de noter que c’est réellement cette étape dans le FEC qui corrige les faiblesses du DAB (qui n’a qu’une couche de codage convolutif). Une dernière étape qui n’est pas exclusivement dédiée à la couche FEC de construction de message est celle de checksum ou cyclic redundancy checks (CRC) que l’on retrouve dans les algorithmes d’encodage de flux vidéos et audios MPEG-4 et AAC. Ces derniers permettent d’utiliser des techniques avancées de résilience afin de réduire d’autant plus l’impact d’erreurs de bits. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Le DMB utilise un entrelacement temporel pour répondre aux problèmes inhérents à la mobilité et à l’environnement de diffusion. Cette méthode est particulièrement efficace quand on n'utilise qu'une seule antenne de réception; ce procédé complémentaire de l'entrelacement temporel répartit les erreurs dans le temps sur 16 trames logiques (384 ms), ce qui permet au récepteur d'effectuer les corrections voulues. Enfin, un dernier processus utilisé par DMB est l’Unequal Error Protection (UEP), qui est une protection d’erreur dynamique . Cela signifie qu’elle peut être fixée à des niveaux différents pour chacun des programmes TV ou radio, ou selon le canal. Dans la théorie, cela signifie que chacun des contenus peut être « tuné » pour mieux s’adapté à l’environnement de diffusion. Dans la pratique, cependant, cela peut s’avérer plus difficilement envisageable. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Débit et capacité Possibilité d’accueillir 7 à 10 programmes radio au sein d'un même multiplex Dépend de la qualité souhaitée (mono, stéréo, avec ou sans données multimédia…) Modèle de service souhaité influe énormément sur ce nombre Débit utile d'environ 1 Mbit/s Ce débit tient compte du code de correction d'erreurs Capacité en bande III Au moins 2 à 3 multiplex possibles, mais peut s’étendre jusqu’à 4 multiplex au niveau local. Capacité en bande L Au moins 3 multiplex par ville mais peut aller jusqu'à 9 multiplex par ville. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Méthode T-DMB T-DMB – Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting (Diffusion Numérique Multimédia Terrestre) est un mode de transmission standardisé à l'ETSI depuis juin 2005 sous les N° TS et TS , issu de la norme DMB. Le standard est conçu pour transmettre des services de télévision (et est utilisé comme tel en Corée, la radio étant, elle, diffusée en DAB) en utilisant des moyens terrestres. En France, le gouvernement a choisi le T-DMB comme norme officielle de diffusion radio numérique. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Méthode S-DMB S-DMB (ou SDMB) est la mode de transmission satellite. C’est une méthode hybride qui s’appuie et sur une diffusion satellite, et sur une diffusion terrestre à l’aide de répéteurs (appelés de gap-fillers). Ces deux diffusions ont pour but de couvrir des environnements différents: le premier est utilisé pour une couverture en extérieur, plus au niveau national, alors que le deuxième est utilisé pour une couverture en intérieur plus locale. Il est intéressant de noter que ce mode de transmission adopte une architecture similaire à celle du DVB-SH. Le projet MAESTRO a été mené pour pouvoir facilement intégrer les fonctionnalités DMB à une architecture 3G. Source : 3G.co.uk Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Lancements commerciaux
Allemagne Belgique Canada Chine Corée du Sud Croatie Danemark Espagne Monaco Norvège Pays-Bas Portugal Royaume Uni Singapour Suède Suisse Pays ayant exprimé un intérêt Slovaquie Phase de tests Australie Autriche Brunéi Darussalam République tchèque Estonie France Ghana Grèce Hong Kong Hongrie Inde Indonésie Irlande Israël Italie Koweït Lituanie Malaisie Malte Mexique Namibie Nouvelle-Zélande Pologne Slovénie Afrique du Sud Taïwan, Province de Chine Turquie Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Utilisation en Asie
L’Asie est de loin l’utilisateur premier de cette technologie dans le domaine de la TV mobile Corée du Sud Premier pays a avoir lancé la Mobile TV commercial, la Corée du sud à déployé son réseau T-DMB en décembre 2005. Le réseau T-DMB déployé à Séoul comprend 400 répéteurs dans le métro et en intérieur. En 2007, 5,3 millions de récepteurs avaient été vendus. Le modèle économique s’appuie sur les recette publicitaires., le service étant gratuit. Chine La télévision mobile connais beaucoup de fournisseurs en Chine, dont certains DMB. Plus d’actualité, en suivant l’exemple de l’Allemagne, le lancement de la télévision mobile en Chine s’est appuyer sur le succès des Jeux Olympiques de Pékin en 2008. Population 59 million Couverture 75% Services 5 DAB, 6 data, 5 DMB Ventes récepteurs Population 1,2 milliards Couverture 8% Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Utilisation en Europe
L'Allemagne L’Allemagne est le premier pays européen a proposer un service commercial de TV mobile sur DMB. Pour lancer ce service, elle s’est appuyer sur le succès de la Coupe du Monde de football FIFA Il a été lancé dans les principales villes, pour plus tard être étendu. Aujourd’hui, des services DMB réguliers sont disponibles dans 16 villes principales telles que Berlin, Munich, Hambourg, Düsseldorf et Francfort. Aujourd’hui l’Allemagne diffuse 8 programmes radios en DAB et 4 programmes TV en DMB sur la bande L. Population 83 million Couverture 82% Services 329 DAB, 102 data Ventes récepteurs Source: Le projet européen « Mi Friends » MiFriends, qui signifie « Mobile Interactive Favourite TV, Radio, Interactivity, Entertainment, and New Digital Services », est un projet piloté par Bayerische Landeszentrale für neue Medien (BLM), l‘autorité bavaroise de régulation des diffusions. L‘objectif de ce projet est le développement de nouvelles offres et de nouveaux services de diffusion sur mobile Blaupunkt à l‘aide de la technologie DMB. L‘autoradio DMB “Nashville DMB35“ est issu de ce projet. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Acteurs régulateurs
ETSI ETSI signifie European Telecommunications Standards Institute. C’est un organisme qui fait la gestion des normes et des standards inhérents aux télécommunications en Europe. Parce que le DAB est issus du projet Eurêka 147, l’ETSI gère des standards DAB et de ses dérivés, ainsi que des standards DMB, T-DMB et S-DMB. Le Forum WorldDMB Anciennement WorldDAB, le forum WorldDMB est une organisation internationale non-gouvernementale qui représente un ensemble de pays dans la définition des standards DAB et DMB. Elle regroupe les acteurs de l’industrie de la radiodiffusion (industriels, opérateurs, entités gouvernementales, …). Son objectif est de promouvoir et de coordonner la mise en œuvre des technologies issues de la norme DAB Eurêka 147. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Une variété de produits
SGH-F500 LG-2500H (Shine) SPH-B5800 LG-KC1 SCH-B710 LG-V9000 (Coupe FIFA 2006) Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Une variété de produits
Atree UJ10 Blaupunkt Nashville DMB35 Toshiba 911T Des projets sont actuellement menés en Europe sur le DMB pour créer des produits pour une utilisation automobile. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DMB Conclusion La norme DMB est basée sur la norme DAB, et a donc hérité de ses bases pour évoluer tant dans le domaine de la TV mobile que dans la radio numérique. Elle n’est cependant est trop consommatrice en bande passante, un reproche qui avait aussi été fait sur le DAB. Beaucoup de pays disposent déjà de l'infrastructure de diffusion DAB, avec une couverture importante du territoire, ce qui permettrait un déploiement du DMB à moindre coût. Cependant pour certains pays en Europe des programmes radio DAB rencontrent un tel succès qu’il faudrait mettre à disposition davantage de fréquences. Cela peut entrainer le besoin d’une plus grande densité d'émetteurs, ce qui augmenterait les investissements d'infrastructure. Pour cette raison, en dépit de son efficacité en puissance, cette norme n’a pas été adoptée en Europe pour la diffusion numérique de contenus audiovisuels et multimédias, mais a été adoptée pour la radio numérique. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H La norme européenne

DVB-H Introduction Près de 20 ans après avoir fait du GSM sa norme unique en matière de téléphonie mobile, l'Europe a décidé de faire du DVB-H sa norme pour la télévision mobile. DVB-H est une extension de DVB-T et est majoritairement compatible avec DVB-T. Basé sur des technologies ouvertes. Concurrente du MediaFLO de l'américain Qualcomm, du ISDB-T japonais ou encore du T-DMB du sud-coréen Samsung, la norme DVB-H bénéficie du soutien de grands équipementiers européens comme Nokia par ailleurs premier constructeur mondial de terminaux avec 40% de parts de marché. Technologie qui va dominer en France pour les prochaines années. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Expérience Utilisateur
Propose une expérience utilisateur excellente en situation de mobilité : image de grande qualité, son stéréo et accès facilité par un ESG (Electronic Service Guide). Tout ceci étant accessible avec une faible consommation de batterie. Le flux vidéo peut être transmis jusqu’à 30 images secondes dans une résolution QVGA (Quarter Video Graphics Array, soit 320x240 pixels). Permet l’accès à un grand nombre de chaînes (jusqu’à 45) et à des services interactifs. Découverte automatique des services disponibles et mise à jour transparente de l’ESG. Le contenu interactif basé sur le protocole IP pourra proposer par exemple un guide des programmes, des informations locales de météo et info trafic, des actualités boursières,… Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Digital Right Management
Le standard DVB-H intègre le nécessaire à la gestion des DRM (Digital Rights Management), pierre angulaire du business model basé sur la diffusion de contenus payants. Les DRM permettent aux fournisseurs de contenus d’exploiter leur plateforme de diffusion comme ils l’entendent, leur permettant de décider eux-mêmes et au cas par cas des droits qu’ils donnent au client final. Par ailleurs, l’utilisation de la norme 18Crypt (approuvé par l’ETSI), norme de protection et d’achat de services, est également intégrée nativement. Cette norme permet de s’assurer que les flux ne sont pas copiés et permettent aux fournisseurs de contenus d’envisager de nombreuses approches différentes quand à la monétisation de leur contenus. 18Crypt est optimisé pour la diffusion mobile et supporte la protection de tout type de transmission IP. Basé sur IPSec, ISMACryp ou encore SRTP (Secure Real-time Transfer Protocol)., 18Crypt permet également la protection de contenus stockés sur l’appareil. Le chiffrement est assuré par les algorithmes AES et RSA. Parmi ces options on trouve: Abonnements (durée limité ou indéfinie) Par programme Evènementiel (e.g. évènements sportifs) Paiement à l’acte (Pay Per View) Système à points / crédits Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Technique PES MPE FEC Time Slicing IP MPEG-2 TS
Transmission DVB-T Entrelacement 4K TPS bits 5MHz DVB-T IP Datacasting DVB-H Data Streaming (Audio / video) Applications (Video stream, file delivery) DVB-H est une extension de DVB-T C’est une norme de diffusion : spécification de la modulation du signal, de la signalisation et de l’organisation du multiplex, mais ne traite pas le codage des signaux DVB-H repose sur IP datacasting (protocole MPE) DVB-H répond aux trois problèmes liés à la réception ‘handheld’ Consommation d’énergie: Time slicing Tolérance aux bruits impulsionnels et aux conditions de réception difficiles : MPE-FEC Flexibilité pour le design des réseaux: Modes 2k, 8k et 4k Entrelacement en profondeur Signalisation additionnelle (TPS bits, Cell ID) Utilisation des bandes de 5, 6, 7 et 8 MHz (+ évolutions en cours) Source image: Nokia Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Technique : Architecture globale
Architecture de la collaboration entre opérateurs mobiles et diffuseurs : Source image: Digitag Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Technique: Physical layer
La transmission radio du DVB-H est basée sur l’utilisation de l’OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Une seule nouvelle fonctionnalité obligatoire au niveau de la couche physique différentie le DVB-H du DVB-T : de nouveaux paramètres de signalisation dans les flux DVB-H du multiplex Des éléments supplémentaires optionnels ont par ailleurs été définie (voir plus loin). Cette approche permet de garantir la compatibilité des flux DVB-H avec le mode de transport classique du DVB-T. Les flux DVB-H pourront donc être transmis soit par un réseau DVB-T existant, soit par un réseau dédié DVB-H dédié. C’est avec cet objectif en tête que les apports spécifiques au DVB-H –tel que le time slicing- ont été intégrés dans les couches supérieures à la couche de transport. MPEG-2 TV DVB-H MUX Diffusion DVB-T Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Les paramètres de signalisation des flux DVB-H sont basés sur une extension du TPS (Transmission Parameter Signaling) déjà présent dans le DVB-T standard. TPS fournie des informations permettant de régler les paramètres du récepteur. Les nouveaux éléments introduits permettent d’indiquer la présence de flux DVB-H dans le multiplex, ainsi que les options associées. Par ailleurs la diffusion de l’identifiant de la cellule émettrice est désormais rendu obligatoire afin de simplifier la découverte de réseaux voisins pour le terminal. DVB-H peut enfin transmettre en OFDM dans un nouveau mode qui ne fait par partie des spécifications DVB-T originelles. On ne trouvait en effet que les modes 2K et 8K, (utilisés pour s’adapter à des topologies de réseaux différentes). Le DVB-H a cependant introduit un mode 4K intermédiaire : Une modulation OFDM basée sur une Transformée de Fourrier Inverse sur 4096 points. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM Source image originale: Nokia

Source : BMCO Forum Le nouveau mode 4K est un compromis entre les deux modes précédents. Il permet de doubler la distance atteignable en diffusion sur des SFNs (single frequency networks) comparativement au mode 2K, mais est bien moins susceptible à l’effet Doppler en cas de réception mobile (déformation du signal reçu dans un véhicule en mouvement) que le mode 8K. Le mode 4K permet d’envisager une plus grande flexibilité dans le planning réseau des opérateurs. Cependant ce mode n’existant pas dans les spécifications DVB-T, il ne pourra être utilisé que dans le cas de réseaux dédiés au DVB-H. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Technique : Time Slicing
Le problème principal pour les terminaux mobile est leur autonomie limitée par la batterie. Une solution se résumant à utiliser du DVB-T a été rapidement écartée dans la mesure où la démodulation et le décodage d’un flux haut débit implique beaucoup de puissance pour le tuner et la démodulation, et donc peu de temps d’autonomie. Des expérimentations ont montrées à l’époque que le front-end DVB-T typique consommait plus d’1Watt, et il n’était pas prévu de réussir à le baisser à moins de 600mW. L’objectif a atteindre avec la nouvelle norme était de passer sous les 100mW. La principale raison pour laquelle le DVB-T est si consommateur de puissance est que le flux reçu doit être décodé dans son ensemble avant de pouvoir accéder au service (chaîne de TV) contenu dans le multiplex que l’utilisateur souhaite consulter. Le DVB-H a été conçu de façon à ce que le périphérique n’ait à analyser que la partie du flux qui lui sont utilises, c’est à dire qui concernent le programme en cours de visionnage. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Avec le DVB-H, le multiplexage est uniquement basé sur une division temporelle. Les informations concernant un service sont transmises de façon discontinue par “bursts” durant une longueur de temps fixe et connue par le périphérique mobile. La diffusion d’un bouquet de services se traduira cependant dans sa globalité par un flux continu (non interrompu) et à débit constant. Le récepteur peut alors se synchroniser sur les bursts du service le concernant. Par ailleurs, dans les périodes où les autres services sont diffusés, le récepteur va pouvoir se désactiver et ainsi réduire sa consommation au strict minimum. L’économie d’énergie ainsi générée se traduit directement par le rapport du temps passé à “écouter” sur le temps passé “endormi”. Pour une diffusion de 10 services, l’économie directe s’élève donc à près de 90%. Cette méthode est appelée le time slicing. Ceci introduit un nouveau mécanisme à gérer pour l’appareil : Les bursts décodés doivent être stockés en mémoire tampon, et lus au fur et à mesure directement en mémoire. Le quantité d’information d’un burst doit suffire pour assurer la diffusion du service jusqu’à réception du prochain burst. Source image: DVB-H, Michael Kornfeld and Ulrich Reimers Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Animation du principe du Time Slicing Récepteur en mode « sommeil » : optimisation de la batterie Réception radio Mémoire tampon et visionnage du flux Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

La position des bursts est signalée par le temps relatif entre deux bursts du même service. En pratique la durée d’un burst est de quelques centaines de millisecondes, alors que les temps d’inactivité peuvent atteindre plusieurs secondes. A chaque “réveil” du front-end, l’appareil a besoin d’environ 250ms supplémentaires afin de se resynchroniser et être prêt à recevoir le burst suivant. L’illustration ci-contre présente un cas de transmission hybride DVB-H et DVB-T. Un quart de la bande passante du DVB-T est utilisée pour diffuser des services DVB-H. Avec une bande passante de 13,27Mbit/s, le DVB-H diffuse grâce au time slicing 8 services différents, tout en coexistant avec la diffusion terrestre classique. Le time slicing nécessite un nombre suffisant de services multiplexés et un débit suffisant pour permettre de réaliser de vraies économies d’énergie. Une autre avantage induit par le time slicing est que les temps d’inactivités inter-bursts peuvent être utilisés par le récepteur pour rechercher de nouveaux émetteurs voisins susceptibles de diffuser le même service, facilitant ainsi le handover aux limites de portées des émetteurs. Cependant le time slicing apporte aussi une contrainte. Lorsque l’utilisateur souhaite changer de service (zapping), le périphérique doit attendre la prochaine réception de burst avant de commencer à diffuser. Ce phénomène explique en partie les temps d’attentes constatés de 1 à 4 secondes pour changer de chaîne. Source image: DVB-H, Michael Kornfeld and Ulrich Reimers Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Technique : IP Datacast
L’IP Datacasting tel que spécifié par DVB (DVB-IPDC) est la brique essentielle permettant de déployer un service TV commercial puisqu’il assure la distribution du contenu, l’achat de services, les normes de protections, … Il regroupe des spécifications d’abord pensées pour un usage exclusif à la norme DVB-H (au niveau des couches physiques), mais qui ont finalement été étendues à toute la gamme DVB (et sur couches plus élevées). Le DVB-IPC a été conçu de façon générique vis à vis du medium de transport. Pour cette raison, c’est l’IP qui a été choisi comme couche d’abstraction. L’IP Datacasting est un système servant à délivrer tout type de contenu IP en utilisant une diffusion unidirectionnelle (broadcast) et une voie bidirectionnelle optionnelle supplémentaire. Ce schéma s’accommode donc parfaitement du couple DVB-H, réseau cellulaire DVB-IPDC est donc une plateforme permettant la convergence des services entre le monde des médias et de la téléphonie mobile. Le DVB-H dispose d’une interface directe avec des réseaux de type IP. Grâce à cette technologie, le contenu est directement transmis sous la forme de paquets IP, comme l’est déjà la distribution de contenu via Internet. DVB-H s’appuie donc sur des composants et protocoles standardisés pour la manipulation, le stockage et la transmission du contenu. Par ailleurs, ce canal de diffusion ne se limite pas seulement aux flux audio et vidéo, mais peut aussi servir à la distribution de fichiers. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Technique : IP Datacast
The service management is in charge of allocating resources from the different bearer technologies. Additionally, it performs the billing together with the service application. The IPDC Service Application aggregates content from multiple sources and their related metadata in order to provide a particular service application. The Service Management consists of four sub-entities, which may be instantiated independently: 1. Service configuration & resource allocation: Registration of service applications that contend for bandwidth of the broadcast bearer (i.e. one DVB-H IP platform in one DVB transport stream). Assignment of services to location (with respect to. Broadcast network topology), to bandwidth and schedules services over time. There is one instance of this sub-entity associated with a broadcast bandwidth contention domain. 2. Service Guide Provisioning application: Aggregation of ESG (metadata information) pieces from the service applications. There may be multiple instances of this sub-entity. 3. Security/service protection provision: Management of user access to Mobile Broadcast Bearer Technologies – A Comparison Page 24 of 55 service applications. 4. Location services: The service management entity may provide location services to service application(s) in a manner that is independent of the way they are actually obtained (such as interaction bearer network functionality or GPS). The Broadcast Network multiplexes service applications at IP level. It also performs the assignment of IP flows on DVB-H time slices (IP Encapsulation) the transmission over DVB-H and the Security/service protection. The terminal represents the user device as point of acquisition and consumption for content and client of network and service resources. The terminal may or may not implement the support of an interaction channel. Source image: BMCO Forum Architecture globale IPDC Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Technique : MPE-FEC (Multi-Protocol Encapsulation/Forward Error Correction)
Du fait de la taille réduite des antennes des périphériques mobiles, et de leur nécessités de recevoir en des lieux très différents, DVB-H a besoin d’une méthode de transmission robuste, intégrant une protection contre les erreurs. Pour ce faire, la norme a améliorer la réception en ajoutant un niveau complémentaire de correction FEC* (Forward Error Correction) au niveau de la couche MPE (Multi Protocol Encapsulation) L’utilisation de cette option est facultative. Source image: TDF *Code correcteur d’erreur (FEC) de type Reed-Solomon (RS), basé sur une redondance à hauteur de 25% du débit utile. 4dB de gain à 130km/h, meilleure tolérance aux bruits impulsionnels, 2dB en indoor. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Technique : MPE-FEC
Cet ajout du FEC au niveau du MPE, dénommée MPE-FEC, représente le second ajout majeur du DVB-H par rapport au DVB-T avec le time slicing. Les expérimentations conduites par les membres du DVB-H en 2004 ont révélées l’intérêt de cet ajout avec un gain pouvant atteindre les 7dB par rapport au DVB-T. Les trois composants MPE-FEC, MPE et time slicing composent le “codec DVB-H”. Les différents contenus à diffuser, provenant de sources diverses, arrivent sous forme de flux IP sont multiplexés en utilisant la méthode du time slicing. Chaque flux se voit assigné indépendamment les protections MPE-FEC, et ses flux sont enfin encapsulés par le MPE, prêts à être multiplexés avec les autres flux. Tout le traitement spécifique du DVB-H est donc réalisé en amont afin de garantir la compatibilité avec le réseau de diffusion DVB-T DVB-T traditionnel IP Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM Source image originale: Nokia

DVB-H Technique : MPE-FEC
Technique : MPE-FEC (Multi-Protocol Encapsulation/Forward Error Correction) En détail, le traitement réalisé par le MPE-FEC consiste à utiliser le codage RS (Reed-Solomon) en conjonction avec un bloc interleaver. L’encodeur va générer une structure spécifique appelée FEC frame contenant les données à diffuser. Cette “FEC frame” peut être constituée d’un maximum de 1024 lignes et d’un nombre constant de 255 colonnes . Chaque case de la frame représente un octet, une frame complète pouvant contenir jusqu’a 2Mo environ de données utiles. La frame est séparée en deux parties : Données IP du service (191 colonnes) Données RS (64 colonnes) Les données RS représentent des bits de parités calculés à partir de l’information à protéger. La partie de gauche va ensuite être encapsulée par le MPE, tandis que les codes RS vont rejoindre une autre section FEC. Le FEC dispose lui aussi de son propre bloc d’interleaving. Comme dit précédemment le time slicing intervient avant la phase MPE-FEC. Il existe donc une relation directe entre ces deux étapes. Un burst du time slicing contient donc exactement une frame FEC. Cette méthode permet la réutilisation de la mémoire à chaque burst. Le fait d’avoir séparé le transport de la section IP et de la section FEC dans chaque burst permet par ailleurs de rendre l’utilisation du MPE-FEC au décodage optionnel, puisque la donnée peut être lu en ignorant les informations de parité. Source image: DVB-H, Michael Kornfeld and Ulrich Reimers Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Source image: http://www.awt.be
Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM Source image:

DVB-H Technique : Architecture globale
Source image: Alliance TICS Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Grande variété de combinés
7610 Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Nokia N96 Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MyX-8 MyMobile TV Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Samsung F500 LG U960 Samsung P960 LG KU950 LG U900 Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Garmin - nuvi 900T Gigabyte - GSmart t600, GSmart q60 LG - U900, KB620, KU950, U960 Motorola - A680iN Nokia (experimental DVB-H version), N92, N77, N96 Samsung - SGH-P910, SGH-P920, SGH-P930, SGH-P940, SGH-P960, SGH-F510 Philips – HotMAN2 Sagem - My Mobile TV, MyX-8 ZTE - N7100, F912 Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Lancements commerciaux
Albanie Autriche Finlande Italie Kenya Maroc Namibie Niger Philippines Suisse Vietnam Prochainement: France Allemagne Indonésie Malaisie Russie Source : Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Une norme Européenne
« Près de 20 ans après avoir fait du GSM sa norme unique en matière de téléphonie mobile, l'Europe a décidé de faire du DVB-H son standard pour la télévision mobile ou “Télévision Mobile Personnelle” (TMP). “Pour que la télévision mobile décolle en Europe, il faut d'abord des certitudes en matière de technologie“, a expliqué Viviane Reding, la commissaire européenne en charge de la société de l'information notamment chargée de ce dossier. » Source : Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Cas français Après un casting ouvert en novembre 2007, le Conseil Supérieur de l'Audiovisuel (CSA) a statué sur les chaînes qui accompagneront le lancement français Outre France 2, Arte et une autre chaîne du service public (dont les trois canaux étaient préemptés par l'Etat), 13 chaînes ont eu les faveurs du CSA sur les 32 dossiers déposés. Dans le détail : TF1, Eurosport TV, M6, Canal+, i>TELE, W9, Europe Corp TV, BFM TV, Direct 8 mobile, NRJ 12, NT1, Virgin 17 et Orange Sports ont été retenus. Parmi les grands perdants, Lagardère, qui n'obtient qu'un canal pour six dossiers déposés (Gulli, Canal J, MCM Top et deux créations non retenus). Coup dur aussi pour TF1 dont la chaîne d'informations LCI, déjà absente sur la TNT, ne sera pas reprise sur la TMP. De son côté, le groupe NextRadioTV ne décroche qu'un canal (BFM TV), ses deux autres projets (RMC Sport et TBFM sur l'actualité économique) n'ont pas retenu l'attention du CSA. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Conclusion Une norme européenne basée sur des technologies ouvertes. Bénéficie du soutien de Nokia premier constructeur mondial de terminaux avec 40% de parts de marché. Un lancement réussi en Italie avec plus de abonnés en 2007. Lancement commercial français annoncé, mais retardé à de multiples reprises. Retard qui pourrait profiter à la miniaturisation des récepteurs DVB-T, avec une confusion probable du consommateur. Il est cependant acquis que la technologie va dominer en France (peut être avec le concours du DVB-SH plus tard). Evolutions futures de la norme prévues avec le DVB-H2 (et DVB-T2). Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-SH Transmission satellite

DVB-SH Présentation Le DVB-SH est une variante du DVB-H faisant appel à une diffusion en bande S (2,2 Ghz) utilisée pour les communications satellites. Ce standard est au cœur du projet « Télévision Mobile Sans Limite » alias TVMSL piloté par Alcatel-Lucent, qui vise à créer une large couverture pour la TV Mobile à l'aide d'une diffusion par satellite associée à des stations-relais. Alcatel-Lucent souhaite lancer un satellite avec Eutelsat dès 2008. L'avantage de cette solution réside dans sa couverture (nécessite d'un couplage avec un réseau terrestre comme le S-DMB), et dans le fait que la bande S soit largement disponible en Europe pour les télécoms. Son déploiement pourra être complémentaire avec le DVB-H (répéteurs DVB-H en indoor et zones urbaines, et soutien DVB-SH en zone rurale). Cette norme a été approuvée par le DVB Project en février 2007 Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-SH Technique Le DVB-SH est une technologie radio conçue pour diffuser des services en direction de terminaux mobiles via un réseau hybride constitué d’antennes terrestres et d’un satellite. Le réseau terrestre a pour objectif d’assurer une bonne qualité de réception dans les agglomérations, alors que le satellite pourra couvrir aisément le reste du territoire. Le DVB-SH est directement issue de la norme DVB-H, conservant ainsi ses technologies (modulation OFDM, time slicing, IP datacasting). Les modifications principales permettent d’améliorer la qualité de réception en utilisant des codec plus efficaces (turbo codes). Ceux-ci permettent un codage plus rapide et un plus grand temps d’interleaving sur la couche physique. La version améliorée du “time interleaving” permet d’atteindre des interleaving de plusieurs centaines de millisecondes. L’usage de turbo codes et d’un meilleur interleaving permet d’améliorer les capacités des porteuses et de leur portée, ainsi qu’une plus grand robustesse au erreurs adaptée aux conditions de réception mobiles. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-SH Technique Les répéteurs urbains retransmettent les programmes satellite sur la même fréquence et permettent de porter la réception jusqu’à l’intérieur des bâtiments. Pour augmenter l’efficacité du système, les répéteurs peuvent “déborder” en émettant sur des fréquences adjacentes. Ces émetteurs sont conçus pour coexister avec les BSS 2G & 3G existantes, partageant leur antenne et facilitant ainsi leur déploiement Source: Alcatel-Lucent Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-SH Technique L’utilisation de technologies adaptées à l’émission depuis l’espace (satellite avec de grandes antennes, forte puissance d’émission, etc…) permet la réception du DVB-SH directement par les périphériques mobiles. La bande de fréquence de 2GHz utilisée permet une souplesse dans le design des appareils, la moitié de la taille de l’onde (6.5cm) étant compatible avec la taille appareils. Les puces assurant le traitement du signal DVB-H ont été modifiées pour prendre en compte les paramètres spécifiques du DVB-SH sur la S-Band (turbo code, interleaving) en complément du DVB-H sur UHF. Ce modèle permet d’introduire une diversité dans les méthodes de réception permettant ainsi une réduction des coûts d’infrastructure. Source: Alcatel-Lucent Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-SH Technique Comme dit précédemment, le système hybride terrestre et satellite fera usage de la S-Band ( MHz), plage de fréquence attribuée depuis 1992 au Mobile Satellite Service. Cette fréquence est adjacente aux fréquences utilisées par la technologie UMTS. Cette proximité permet d’envisager une intégration simple des répéteurs terrestres sur les sites de téléphonie existante. Les câbles et systèmes aériens pouvant être réutilisés, dans la majorité des cas les répéteurs pourront être installés sur les infrastructures UMTS. Source: Wikipedia Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-SH Technique DVB-SH a permet d’utiliser des modulations OFDM 2K,4K et 8K avec des signaux 5, 6, 7 ou 8MHz. La référence de configuration pour une utilisation en bande S est une largeur de bande de 5MHz et une utilisation du mode 2K pour améliorer les performances vis à vis de l’effet Doppler. Principalement deux configurations sont envisagées : Un mode “hybride satellite & terrestre” ou “terrestre uniquement” : QPSK TC 1/3, time interleaver 125 ms, 2K Mode, 5MHz bandwidth, Guard Interval ¼. This offers a useful data rate at MPEG2-TS level of 2.3 Mbit/s. This corresponds to nine TV programs at an encoding rate of 256 Kbit/s. Un mode “terrestre uniquement” : 16QAM TC 1/3, time interleaver 125 ms, 2K Mode, 5MHz bandwidth, Guard Interval 1/4. This offers a useful data rate at MPEG2-TS level of 4.6 Mbit/s. This corresponds to 18 TV programs at an encoding rate of 256 Kbit/s. Une infrastructure de diffusion mobile utilisera 15MHz sur les 30MHz quelle a à sa disposition. Ces 15MHz seront divisés en trois porteuses, chacune utilisant 5MHz de largeur de bande. Pour un lieu de réception donné, le réseau de répéteurs terrestre pourra transmettre jusqu’à 3 de ces porteuses de 5MHz, une de ces porteuses étant également transmises par satellite Un terminal pourra recevoir une porteuse de 5MHz directement depuis le satellite et / ou depuis le réseau terrestre. Deux porteuses supplémentaires pourront être reçues, mais uniquement dans la zone de couverture du réseau de répéteurs. La capacité totale du système sur 3 porteuses se situe entre 6.9Mbit/s et 11.5Mbit/s permettant la diffusion de 27 à 45 chaînes encodées à 256 Kbit/s. 3 carriers de 5MHz, 9chaines a chaque fois, 5 * 9 = 27 Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-SH Tests français Alcatel-Lucent a conduit un test pilote en partenariat avec le 2nd opérateur français SFR dans la ville de Pau entre les mois de juillet et décembre A l’issue de ce test les deux sociétés ont déclarées que tous les principes attendus avaient été validés pour un déploiement du DVB-SH en complément d’un réseau 3G+ existant. Les tests ont validés la possible réutilisation des sites, tour, et antennes 3G+ dans le cadre de la diffusion de la TV sur mobile sur les fréquences adjacentes à l’UMTS. Par ailleurs, les tests ont permis d’éprouver la réception à ciel ouvert et en intérieur ont validés les performances de couverture et de qualité de service attendues. Notamment, il a été montré que seul une part des sites 3G+ nécessitaient d’être équipés en répéteurs pour atteindre une couverture équivalente à la couverture 3G+, validant ainsi l’efficience économique d’un déploiement de réseau DVB-SH de qualité. Concernant la réception satellite, la présence d’un émetteur spatial a été émulée en utilisant un hélicoptère à haute altitude au dessus de la ville. Cette partie des tests a permis de valider la capacité des terminaux à passer d’une réception satellite à une réception terrestre de façon transparente pour l’utilisateur. Pour cette période de tests, 6 chaînes étaient accessibles. Les répéteurs terrestres et combinés récepteurs utilisés étaient des préversion de futur produits, en provenance notamment de Sagem Mobiles et Samsung Electronics. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-H Facteur économique
« Olivier Coste, président d’Alcatel Lucent Mobile Broadcast , affirme ainsi que, pour un réseau national de télévision mobile reposant sur 8000 stations de base diffusant 22 canaux, l’investissement terrestre en DVB-SH est de 2,2M€ contre 4,4 M€ en DVB-H pour une couverture à 30% de la population. Le coût grimpe respectivement à 4,5 M€ en DVB-SH et à 9 M€ en DVB-H pour une couverture montant à 60% de l’audience potentielle. Pour être complet, il convient d’ajouter un surcoût de 0,5 à 1,5 M€ pour la diffusion complémentaire par satellite inhérente au DVB-SH. Alcatel Lucent affirme cependant que ces coûts pourraient être encore diminués de 20 à 30% dans des délais raisonnables. » Source : Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

DVB-SH Conclusion Norme poussée par l’industriel Alcatel-Lucent et adoptée par le DVB Project Conserve tous les avantages du DVB-H Le DVB-SH peut être à la fois perçu comme une solution complémentaire mais aussi une solution concurrente au DVB-H, moins d’infrastructure étant nécessaire. Technologie qui propose des avantages économiques évidents, avec une réduction des coûts de déploiement de l’ordre de 50% (beaucoup moins d’antennes à installer). L’architecture générale est conçue pour être très souple. Particulièrement adapté à l’Europe grâce à la disponibilité des fréquences nécessaires. Aucun lancement commercial aujourd’hui, donc pas ou peu d’équipements prêts à la commercialisation. Des tests concluants ont été conduits en France et en Italie notamment. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MediaFLO Le standard Américain

MediaFLO Introduction
Technologie développée par Qualcomm, société américaine qui a débuté son activité avec la production de solutions CDMA et qui détient aujourd’hui un grand nombre de brevets sur la technologie UMTS (3G). Chiffre d’affaire 2007 : 8.87 milliard $ Conçu directement pour un usage mobile, le MediaFLO n’est pas une évolution d’une technologie existante. Il a été conçu avec une philosophie différente, assurant à Qualcomm un contrôle de toute la chaine de diffusion du contenu. C’est un réseau de diffusion dédié, utilisant par ailleurs des ressources 3G. Il est aujourd’hui lancé aux Etats-Unis (depuis 2007) MediaFLO signifie “Forward Link Only”, les informations ne transitant que du sens antenne vers téléphone. Business model différent des autres solutions. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MediaFLO Expérience Utilisateur
Comme pour le DVB-H, les chaînes sont proposées dans un format QVGA à 30 images par secondes, en son stéréo. 14 chaînes en direct proposant du contenu national et 5 chaînes en direct proposant des contenus locaux (modèle adapté à la taille des Etats-Unis). Par ailleurs, les clients du services ont également accès à 50 chaînes différées nationale (diffusant du contenu préenregistré) et 15 chaînes locales. Chacune de ces chaîne peut proposer jusqu’à 20 minutes de programmes par jour. Pour l’utilisateur, ces programmes peuvent être téléchargés en tâche de fond parallèlement aux chaînes classiques. La séparation entre le contenu national / locale est souple et peut évoluer en cours de journée de diffusion. Le contenu différé permet un accès instantanée à la musique, météo, actualité, alors que la diffusion en direct est conçue par exemple pour la retransmission d’évènements sportifs. Parallèlement à ces flux sont également proposés des services basés sur le protocole IP tel que des informations locales (météo, trafic), scores d’évènements sportifs, … Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MediaFLO Architecture
Qualcomm est entre autre propriétaire des fréquences et du réseau d’antennes émettrices. Il propose en fait ses services aux opérateurs pour une exploitation en marque blanche. Emetteurs FLO: Chaque émetteur diffuse les ondes qui seront reçues par les combinés. Les émetteurs ont été déployés par Qualcomm. Réseau 3G: Le réseau 3G appartient à l’opérateur client et supporte les services interactifs (canal de remontée). Il permet de faire le lien avec le NOC de Qualcomm et permet ainsi les abonnements et paiements à l’acte. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MediaFLO Architecture

MediaFLO Méthode d’acquisition du contenu
La société Qualcomm assure elle-même, via sont NOC, l’alimentation en contenu de son réseau de diffusion. Flux live Les chaînes en direct sont reçues directement de la part des fournisseurs de contenu, généralement via satellite et dans un format MPEG-2 (704 or 720 x 480 or 576 pixels) sans avoir besoin d’employer de matériel spécifique de diffusion. De part la popularité de ce format, il est aisé pour les producteurs de s’interfacer avec l’infrastructure MediaFLO. En se basant sur une source vidéo en résolution standard, l’infrastructure MediaFLO va ensuite convertir automatiquement ces vidéos en un format H.264 et résolution QVGA afin de s’adapter aux périphériques mobiles, facilitant ainsi le travail des producteurs de contenus. Flux non live Les flux à diffuser en différé sont quand à eux envoyés par les fournisseurs de contenu sur les serveurs MediaFLO, et ceci directement via les réseaux IP. Ces contenus seront ensuite reformatés comme précédemment. MediaFLO propose ensuite une interface de diffusion MDS (MediaFLO Media Distribution System) permettant des diffusions suivant des programmations prédéfinies. Source Image: MediaFLO Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MediaFLO Technique Utilise en grande partie les même principes que le DVB-H pour optimiser l’usage en mobilité: Utilise OFDM Error correction Reed Solomon Time Slicing Un combiné MediaFLO peut atteindre 4H de diffusion sur batterie. Bonnes réception en mouvement dans une voiture. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MediaFLO Technique La couche physique de transmission utilise les fréquence VHF/UHF/L-band avec une largeur de bande 5, 6, 7 et 8 MHz. Les objectifs de la technologies sont d’atteindre une capacité de 1bit par seconde et par hertz (exp. 6Mb/s en 6MHz). Une chaîne nécessitant un débit situé entre 200et 250Kb/s, FLO est capable de diffuser environ 20 chaînes simultanément en 6MHz. FLO repose par ailleurs sur un réseau SFN (Single Frequency Network), permettant ainsi au récepteur de passer simplement d’une zone de couverture à une autre de façon transparente dans la majorité des cas. Cependant, les délais de propagation engendrés nécessitent un traitement particulier. On retrouve encore une fois l’utilisation d’une modulation OFDM pour gérer ce cas (comme en DVB-H). Les émetteurs FLO doivent être exactement synchronisés entre eux pour émettre durant des durées identiques. Hand Over entre « Wide Areas » géré de façon logicielle roaming Zone SFN où le changement d’émetteur se réalise naturellement Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM Source image originale: MediaFLO

MediaFLO Technique As mentioned in Section II-A, transmitters in the FLO network are synchronized with respect to transmit time and carrier frequency. This network synchronization can be achieved, forexample, by using GPS. At each transmitter, the transmitted data are organized as super-frames, whose time duration is exactly 1 second. Since GPS is the most likely candidate for synchronizing multiple transmitters and GPS receivers produce a 1 pulse-per-second (pps) signal, timing synchronization of FLO signals from multiple transmitters can be achieved by simply aligning the superframe boundary with the GPS 1 pps signal at each transmitter. Source image: Qualcomm Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MediaFLO Technique Meilleure efficacité spectrale (surtout intéressant pour Qualcomm). Des coûts réduit (toute l’infrastructure radio reste à la charge de Qualcomm) Source : Qualcomm Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MediaFLO Technique Meilleure expérience utilisateur avec une consommation de batterie réduite et un zapping plus rapide. Source : Qualcomm Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MediaFLO Lancement Lancé aux USA chez les deux grands opérateurs Verizon (2007) et AT&T (2008) Des tests ont par ailleurs été conduits dans d’autres pays : UK Japon Taiwan Hong Kong Malaisie Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MediaFLO Lancement “Qualcomm's opting for the "la la la la, I can't hear you!" approach to the EU's decision to roll deep with DVB-H, it seems, committing $16.3 million in the UK to scoop up about 40MHz worth of nationwide spectrum for testing its own MediaFLO there, seemingly in an effort to woo locals to FLO's benefits. To be clear, Qualcomm says that it won't go solo with a commercial launch -- it wants a business partner to do that, much as it uses Verizon and AT&T in the States -- but it seems like the company has no problem dumping a few quid into getting the rejected standard some time in the spotlight” Source: May 16th 2008 Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

MediaFLO Conclusion Philosophie différente des normes ouvertes avec un contrôle de toute la chaine de diffusion : simplification pour les producteurs de contenu et les opérateurs. MediaFLO représente davantage un produit/service, qu’une réelle norme. Supposé plus économique, mais aucune information disponible concernant la nature exacte des accords entre Qualcomm et les opérateurs. Domination assurée aux USA, malgré un début difficile avec des résultats financiers à perte pour Qualcomm. La technologie propose malgré tout des avantages techniques évidents sur les normes ouvertes. Peu de chance que la technologie se démocratise au reste du monde. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

1seg Le standard TV mobile au Japon

1seg Introduction 1seg est une technologie présente et commercialisée au Japon depuis avril Parmi les 4,8 millions de téléphones vendus en novembre 2007, 63,5% pouvait recevoir des flux 1seg. Cette technologie ce base sur des technologies plus large de diffusion de télévision numérique propres au Japon, et donc une utilisation internationale est difficilement envisageable. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

1seg Origines 1seg se base très fortement, puisque le réseau de diffusion est le même, sur la technologie ISDB-T, la version terrestre de l’ISDB, ou Integrated Services Digital Broadcasting. D’autres technologies se sont basées sur cette technologie pour la TV mobile dans d’autre pays, par exemple SBTVD (le système brésilien de télévision numérique) au Brésil. L’ISDB est le système de diffusion de la télévision numérique japonaise développée dans les années La première diffusion « commerciale » s’est faite en décembre En 2006 eu lieu la première diffusion « commerciale » 1seg. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

1seg Spécificités techniques
Bande passante: 300 MHz (entre 470 et 770MHz) Modulation : QPSK Compression A/V Vidéo: MPEG-4 Part 10 AVC (H.264) Audio : MPEG-4 Part 2 BSAC ou HE-AAC V2 Données : MPEG-4 Part 1 BIFS Débit total : 416kb/s Il n’y a aucune restriction ni condition d’accès à ce service; si quelqu’un dispose d’un tuner 1seg il peut y regarder la télévision gratuitement. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

1seg Technique 1Seg s’appuie sur la technologie ISDB-T.
La bande passante est divisée en 50 canaux, et qui sont eux-mêmes divisés en 13 segments. Parmi ces 13 segments, un seul est dédié au flux 1seg, d’où le nom de la technologie. La résolution maximum de vidéo est de 320x240 pixels, avec un bitrate video de 220 à 320 kb/s. Des données additionnelles occupe le débit restant. Ces données sont l’EPG (guide TV) ou des retours d’ interaction pour les services interactifs, et sont transmises utilisant le protocole BML. Le réseau de diffusion et TVHD/TNT et le réseau TV mobile sont les mêmes. Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

1seg BML Le Broadcast Markup Language (BML) est un service de transmission de données facilitant l’envoie de texte afin qu’il soit affiché sur un écran 1seg. Ce texte peut porter sur des actualités, du sport, la météo, guides TV, et bien d’autre, et ce gratuitement. Ces messages peuvent aussi contenir des lien pour avoir plus d’information sur le sujet traité. Un application à caractère social et déjà en utilisation est l’envoie de messages d’alertes, pour des tremblements de terre par exemple (qui sont fréquents au Japon). "If users just watch TV programs, we will not be able to gain a profit," said Kazunori Higuchi, a spokesman for NTT DoCoMo, the country's biggest mobile phone service provider. "We hope users will visit sites related to the TV programs," which would allow the telecommunications carrier to charge users for data services. Source: “TV programs go mobile as One Seg services begin” Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

1seg Une grande variété de produits
Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

1seg Une grande variété de produits
“Hello Kitty face 1-Seg TV receiver” de Sanrio Japan Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

1seg Conclusion 1Seg est une technologie prouvé puissante dans la pratique, mais est vouée à rester au Japon. L’expansion géographique de son utilisation n’est pas prévu car cette technologie exploite un réseau ISDB-T, qui n’a été déployé nulle part ailleurs. La technologie a beaucoup été critiquée pour le fait que les signaux sont difficiles à recevoir en mobilité, et qu’à partir de 20 km/h la qualité commence à se détériorer. Elle a aussi été critiquée pour le fait que la diffusion entre deux régions n’est pas la même, obligeant l’utilisateur à scanner à nouveau les bandes fréquences. Cette technologie est doté d’une fonctionnalité gratuite, tout comme le service, que l’on pourrait estimer indispensable en se détachant d’une vision business : le BML. Par ironie, c’est aussi sur cette technologie que les fournisseurs de services bases leur revenus. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Actualités Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Actualités Europe International
Le CSA a autorisé la société Bouygues Télécom à procéder à une expérimentation de télévision mobile personnelle à Paris (6e, 7e et 14e arrondissement), du 1er mai au 31 juillet 2008. Le 17 mars 2008, la Commission européenne a inscrit à Bruxelles la norme DVB-H sur la liste des normes de l’Union européenne. Le marché de la télévision mobile pourrait représenter un marché global de 20 milliards d’euros et de 500 millions de clients en 2011. L’Autriche profite de l’Euro 2008 pour lancer la TV mobile. Début août en Allemagne, le consortium qui a gagné la licence DVB-H et qui a commencé à émettre ce mois de Juin, a déclaré être sur le point de stopper son service. Raison invoquée, le blocus des opérateurs qui ont perdu l’appel d’offre, ceux-ci ne proposant que des combinés compatibles DVB-T. Les opérateurs invoque un risque de baisse d’utilisation de leurs services payants. International Les Jeux Olympiques de Pékin (2008) était pour la Chine l’opportunité de lancer la TV mobile. Cependant, avec une multitude d’opérateur vient une multitude de standards, et donc des solutions DVB-SH, T-DMB, et CMMB (China Mobile Mobile Broadcasting) étaient au rendez-vous. Au Japon, l’offre payante de mobile TV par satellite de Mobile Broadcasting Corporation (MBC) opérationnelle depuis 2004 va être arrêtée. Mis en cause, le succès du I1seg, qui lui est gratuit. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Conclusion Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Conclusion Défi industriel de part le nombre d’acteurs mis en jeu.
De nombreux schémas économiques émergent, les opérateurs mobiles négociant souvent les meilleures places. La carte mondiale des adoptions de formats semble se stabiliser : pas de « grand vainqueur ». La TV mobile va être le moteur de nouveaux services autour de l’interactivité. La TV mobile en France via DVB-H semble enfin prête à être lancée après de nombreux retards. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

Merci de votre attention.

Technologies et problématiques autour de la télévision sur mobile

Présentations similaires

Présentation au sujet: "Technologies et problématiques autour de la télévision sur mobile"— Transcription de la présentation:

Présentations similaires

Notre projet

Feed-back

Entrer

S'autoriser via un réseau social:

Technologies et problématiques autour de la télévision sur mobile

Présentations similaires

Présentation au sujet: "Technologies et problématiques autour de la télévision sur mobile"— Transcription de la présentation:

Présentations similaires

Notre projet

Feed-back