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Technologies et problématiques autour de la télévision sur mobile 1Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM.

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1 Technologies et problématiques autour de la télévision sur mobile 1Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

2 La TV sur mobile est déjà une réalité Diffusion unicast via EDGE, UMTS Performances et qualité moyenne Coût démesuré pour lopérateur Enjeux De nombreux acteurs Nouveaux revenus Nouveaux usages La guerre des formats Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM2

3 Introduction Les enjeux 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 3Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

4 Un projet aux multiples acteurs 4Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

5 Accès aux services Attrait immédiat envers la technologie Téléspectateur 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 Diffuseurs 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 Mobiles Peut conserver son rôle central selon les technologies employées Potentiellement menacé Opérateurs de Diffusion Création de modèles compatibles Influence sur laccessibilité du produit Constructeurs 5Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

6 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 Létude 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. 6Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

7 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 lacte (Pay Per View) Services interactifs supplémentaires à valeur ajoutée (ex. votes, …) Revenus publicitaires 7Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

8 De nouvelles opportunités: Possibilité datteindre 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 dautres 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 létat, mais non adaptée Modèle consommation très différent du modèle « salon » : petites séances de visionnage entre deux activités Formats classiques par segments d1h 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 sattend à lapparition de nombreux services sur la TV mobile Favorise des consommations additionnelles 8Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

9 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. 1 Devenir un opérateur technique de diffusion (de TV mobile), en louant en gros de la capacité à des opérateurs commerciaux 2 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). 3 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. 4 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. 5 9Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

10 Lopérateur mobile a la main sur toute la chaîne de diffusion. Les opérateurs de diffusions fournissent seulement la prestation de transport. Lopérateur télécom est ici dominant. Le client dispose ici dune offre totalement intégrée, avec un seul intermédiaire. Source image: Digitag 1 10Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

11 2 Lopérateur 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 dune offre totalement intégrée, avec un seul intermédiaire. Source image: Digitag 11Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

12 Lacteur central est ici lopérateur de diffusion. Lopérateur mobile nest quun simple prestataire daccès et de facturation pour les services interactifs Le client ne dispose pas ici doffre intégrée, devant gérer lui- même plusieurs facturations. Source image: Digitag 4 12Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

13 13Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

14 Le premier standard de TV mobile déployé commercialement 14Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

15 Digital Media Broadcasting (ou DMB) est un système de radiodiffusion numérique de contenus audiovisuels et multimédias. Cest 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 lorigine comme technologie numérique next generation pour remplacer la radio FM. Le lancement commercial du premier service au monde de mobile TV sest fait en Corée du Sud, en mai Le standard DMB a aussi connu du succès au cours du lancement allemand de la Mobile TV DMB à loccasion du championnat du monde de football FIFA DMB est aujourdhui 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 15Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

16 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 DMB se base sur ce standard tout en ajoutant une protection et correction derreur supplémentaire. De ce fait, DMB hérite de certaines spécificités techniques (techniques de correction derreur, algorithme dencodage, etc.), et permet de sappuyer sur celles-ci et les faire évoluer pour être dautant plus puissant. DAB est issu du projet de recherche « Eurêka 147 ». Ce projet, piloté par lUnion Européenne, regroupe tout un ensemble dacteurs de lindustrie : diffuseurs, constructeurs, centre de recherches, ainsi quopérateurs. Le succès du DAB nest 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 dun équipement DMB par service et un changement des codecs audio. 16Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

17 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 lentrelacement 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 derreurs peuvent être modifiés, mais dautant plus flexible est la possibilité dajouter et supprimer des services à la volée. 17Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

18 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. 18Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

19 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 dombre), un modem de modulation OFDM- DQPSK est utilisé. Source: 19Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

20 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. 20Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

21 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 derreur et dentrelacement 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, lOFDM est appliqué pour donner forme au signal, qui est composé dun 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 dun 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: 21Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

22 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. Les téléphones DMB sont souvent notés comme étant doté dun « 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 derreur. 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 linterface utilisateur et permettent de régler le récepteur correctement. Le passage par les décodeurs de correction derreur et de services permet déliminer toute erreur de transmission. Les données du MSC sont ensuite interprétées par des décodeurs vidéos et audio, pour être enfin transmis à linterface utilisateur. Source: 22Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

23 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 derreur pour des médias dits « non fiables ». 23Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

24 DMB a pour base de transmission la modulation DPSK-OFDM. OFDM utilise jusquà 1536 porteuses espacées d1 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 dautre part réputée pour sa robustesse. Plutôt que de moduler numériquement sur une seule porteuse et daugmenter 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 dune porteuse, en particulier dans le déphasage entre deux signaux successifs. Source: 24Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

25 Source: Les schéma ci-dessus illustre lentrelacement temporel et fréquentiel (schéma de gauche) et la transmission de la trame et des symboles OFDM (schéma de droite). On remarque ici lutilisation maximale du spectre fréquentiel disponible à la transmission. 25Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

26 Outre lutilisation 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, cest une protection supplémentaire pour réduire les risques derreurs liés à la diffusion et à la réception. DMB utilise deux systèmes de correction derreur: 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 dun symbole avec son prédécesseur, en passant à travers une succession de registres à décalage. En cas daltération dun 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 derreur pour la norme DAB. On retrouve ci-dessus le passage à lémission (au dessus) et à la réception (au dessous) de contenu en DMB. Source: 26Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

27 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 derreur 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 derreur à la transmission. La structure du paquet DMB à lémission a une structure de 188 octets de données avec 16 octets de parité attachés (taille totale = 204 octets) Il est important de noter que cest réellement cette étape dans le FEC qui corrige les faiblesses du DAB (qui na quune couche de codage convolutif). Une dernière étape qui nest pas exclusivement dédiée à la couche FEC de construction de message est celle de checksum ou cyclic redundancy checks (CRC) que lon retrouve dans les algorithmes dencodage de flux vidéos et audios MPEG-4 et AAC. Ces derniers permettent dutiliser des techniques avancées de résilience afin de réduire dautant plus limpact derreurs de bits. 27Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

28 Le DMB utilise un entrelacement temporel pour répondre aux problèmes inhérents à la mobilité et à lenvironnement 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 lUnequal Error Protection (UEP), qui est une protection derreur dynamique. Cela signifie quelle 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 sadapté à lenvironnement de diffusion. Dans la pratique, cependant, cela peut savérer plus difficilement envisageable. 28Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

29 Possibilité daccueillir 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 sétendre jusquà 4 multiplex au niveau local. Capacité en bande L Au moins 3 multiplex par ville mais peut aller jusqu'à 9 multiplex par ville. 29Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

30 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. 30Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

31 S-DMB (ou SDMB) est la mode de transmission satellite. Cest une méthode hybride qui sappuie et sur une diffusion satellite, et sur une diffusion terrestre à laide 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 31Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

32 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 32Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

33 LAsie est de loin lutilisateur 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 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 sappuie sur les recette publicitaires., le service étant gratuit. Chine La télévision mobile connais beaucoup de fournisseurs en Chine, dont certains DMB. Plus dactualité, en suivant lexemple de lAllemagne, le lancement de la télévision mobile en Chine sest appuyer sur le succès des Jeux Olympiques de Pékin en Population59 million Couverture75% Services5 DAB, 6 data, 5 DMB Ventes récepteurs Population1,2 milliards Couverture8% Source: 33Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

34 L'Allemagne LAllemagne est le premier pays européen a proposer un service commercial de TV mobile sur DMB. Pour lancer ce service, elle sest 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. Aujourdhui, des services DMB réguliers sont disponibles dans 16 villes principales telles que Berlin, Munich, Hambourg, Düsseldorf et Francfort. Aujourdhui lAllemagne diffuse 8 programmes radios en DAB et 4 programmes TV en DMB sur la bande L. 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), lautorité bavaroise de régulation des diffusions. Lobjectif de ce projet est le développement de nouvelles offres et de nouveaux services de diffusion sur mobile Blaupunkt à laide de la technologie DMB. Lautoradio DMB Nashville DMB35 est issu de ce projet. Population83 million Couverture82% Services329 DAB, 102 data Ventes récepteurs Source : 34Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

35 ETSI ETSI signifie European Telecommunications Standards Institute. Cest 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, lETSI 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 lindustrie 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 Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

36 LG-V9000 (Coupe FIFA 2006) LG-KC1 LG-2500H (Shine) SPH-B5800 SGH-F500 SCH-B710 36Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

37 Des projets sont actuellement menés en Europe sur le DMB pour créer des produits pour une utilisation automobile. Blaupunkt Nashville DMB35 Atree UJ10 Toshiba 911T 37Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

38 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 nest 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 quil faudrait mettre à disposition davantage de fréquences. Cela peut entrainer le besoin dune plus grande densité d'émetteurs, ce qui augmenterait les investissements d'infrastructure. Pour cette raison, en dépit de son efficacité en puissance, cette norme na pas été adoptée en Europe pour la diffusion numérique de contenus audiovisuels et multimédias, mais a été adoptée pour la radio numérique. 38Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

39 La norme européenne 39Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

40 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. 40Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

41 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 jusquà 30 images secondes dans une résolution QVGA (Quarter Video Graphics Array, soit 320x240 pixels). Permet laccès à un grand nombre de chaînes (jusquà 45) et à des services interactifs. Découverte automatique des services disponibles et mise à jour transparente de lESG. 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,… 41Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

42 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 dexploiter leur plateforme de diffusion comme ils lentendent, leur permettant de décider eux-mêmes et au cas par cas des droits quils donnent au client final. Par ailleurs, lutilisation de la norme 18Crypt (approuvé par lETSI), norme de protection et dachat de services, est également intégrée nativement. Cette norme permet de sassurer que les flux ne sont pas copiés et permettent aux fournisseurs de contenus denvisager 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 lappareil. 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 lacte (Pay Per View) Système à points / crédits 42Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

43 DVB-H est une extension de DVB-T Cest une norme de diffusion : spécification de la modulation du signal, de la signalisation et de lorganisation 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 dénergie: 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) PESMPE FE C Time Slicing IP MPEG-2 TS Transmission DVB-T Entrelacement 4K TP S bits 5M Hz DVB-TIP Datacasting DVB-H Data Streaming (Audio / video) Applications (Video stream, file delivery) Source image: Nokia 43Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

44 Source image: Digitag Architecture de la collaboration entre opérateurs mobiles et diffuseurs : 44Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

45 La transmission radio du DVB-H est basée sur lutilisation de lOFDM (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. Cest 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 MUXMUX Diffusion DVB-T 45Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

46 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 dindiquer la présence de flux DVB-H dans le multiplex, ainsi que les options associées. Par ailleurs la diffusion de lidentifiant 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 sadapter 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. Source image originale: Nokia 46Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

47 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 leffet Doppler en cas de réception mobile (déformation du signal reçu dans un véhicule en mouvement) que le mode 8K. Le mode 4K permet denvisager une plus grande flexibilité dans le planning réseau des opérateurs. Cependant ce mode nexistant pas dans les spécifications DVB-T, il ne pourra être utilisé que dans le cas de réseaux dédiés au DVB-H. Source : BMCO Forum 47Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

48 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 dun flux haut débit implique beaucoup de puissance pour le tuner et la démodulation, et donc peu de temps dautonomie. Des expérimentations ont montrées à lépoque que le front-end DVB-T typique consommait plus d1Watt, et il nétait pas prévu de réussir à le baisser à moins de 600mW. Lobjectif 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 lutilisateur souhaite consulter. Le DVB-H a été conçu de façon à ce que le périphérique nait à analyser que la partie du flux qui lui sont utilises, cest à dire qui concernent le programme en cours de visionnage. 48Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

49 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 dun 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. Léconomie dénergie ainsi générée se traduit directement par le rapport du temps passé à écouter sur le temps passé endormi. Pour une diffusion de 10 services, léconomie directe sélève donc à près de 90%. Cette méthode est appelée le time slicing. Ceci introduit un nouveau mécanisme à gérer pour lappareil : Les bursts décodés doivent être stockés en mémoire tampon, et lus au fur et à mesure directement en mémoire. Le quantité dinformation dun burst doit suffire pour assurer la diffusion du service jusquà réception du prochain burst. Source image: DVB-H, Michael Kornfeld and Ulrich Reimers 49Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

50 Animation du principe du Time Slicing 50Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM Récepteur en mode « sommeil » : optimisation de la batterie Réception radio Mémoire tampon et visionnage du flux

51 La position des bursts est signalée par le temps relatif entre deux bursts du même service. En pratique la durée dun burst est de quelques centaines de millisecondes, alors que les temps dinactivité peuvent atteindre plusieurs secondes. A chaque réveil du front-end, lappareil a besoin denviron 250ms supplémentaires afin de se resynchroniser et être prêt à recevoir le burst suivant. Lillustration 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 dénergie. Une autre avantage induit par le time slicing est que les temps dinactivités 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 lutilisateur 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 dattentes constatés de 1 à 4 secondes pour changer de chaîne. Source image: DVB-H, Michael Kornfeld and Ulrich Reimers 51Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

52 LIP Datacasting tel que spécifié par DVB (DVB-IPDC) est la brique essentielle permettant de déployer un service TV commercial puisquil assure la distribution du contenu, lachat de services, les normes de protections, … Il regroupe des spécifications dabord 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, cest lIP qui a été choisi comme couche dabstraction. LIP 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 saccommode 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 dune interface directe avec des réseaux de type IP. Grâce à cette technologie, le contenu est directement transmis sous la forme de paquets IP, comme lest déjà la distribution de contenu via Internet. DVB-H sappuie 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. 52Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

53 Source image: BMCO Forum Architecture globale IPDC 53Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

54 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 dune 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) Lutilisation de cette option est facultative. Source image: TDF *Code correcteur derreur (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. *Code correcteur derreur (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. 54Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

55 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 lintérêt 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 Source image originale: Nokia IP DVB-T traditionnel 55Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

56 En détail, le traitement réalisé par le MPE-FEC consiste à utiliser le codage RS (Reed-Solomon) en conjonction avec un bloc interleaver. Lencodeur va générer une structure spécifique appelée FEC frame contenant les données à diffuser. Cette FEC frame peut être constituée dun maximum de 1024 lignes et dun nombre constant de 255 colonnes. Chaque case de la frame représente un octet, une frame complète pouvant contenir jusqua 2Mo environ de données utiles. 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 davoir séparé le transport de la section IP et de la section FEC dans chaque burst permet par ailleurs de rendre lutilisation du MPE-FEC au décodage optionnel, puisque la donnée peut être lu en ignorant les informations de parité. 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 linformation 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 dinterleaving. Source image: DVB-H, Michael Kornfeld and Ulrich Reimers Technique : MPE-FEC (Multi-Protocol Encapsulation/Forward Error Correction) 56Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

57 Source image: 57Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

58 Source image: Alliance TICS 58Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

59 N N92 59Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

60 Nokia N96 60Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

61 MyMobile TV MyX-8 61Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

62 Samsung P960 LG KU950 LG U960 LG U900 Samsung F500 62Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

63 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 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 63Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

64 Lancé : Albanie Autriche Finlande Italie Kenya Maroc Namibie Niger Philippines Suisse Vietnam Lancé : Albanie Autriche Finlande Italie Kenya Maroc Namibie Niger Philippines Suisse Vietnam Prochainement: – France – Allemagne – Indonésie – Malaisie – Russie Prochainement: – France – Allemagne – Indonésie – Malaisie – Russie Source : 64Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

65 « 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 : « 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 : 65Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

66 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. 66Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

67 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 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). 67Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

68 Transmission satellite 68Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

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

70 Le DVB-SH est une technologie radio conçue pour diffuser des services en direction de terminaux mobiles via un réseau hybride constitué dantennes terrestres et dun satellite. Le réseau terrestre a pour objectif dassurer 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 daméliorer la qualité de réception en utilisant des codec plus efficaces (turbo codes). Ceux-ci permettent un codage plus rapide et un plus grand temps dinterleaving sur la couche physique. La version améliorée du time interleaving permet datteindre des interleaving de plusieurs centaines de millisecondes. Lusage de turbo codes et dun meilleur interleaving permet daméliorer les capacités des porteuses et de leur portée, ainsi quune plus grand robustesse au erreurs adaptée aux conditions de réception mobiles. 70Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

71 Les répéteurs urbains retransmettent les programmes satellite sur la même fréquence et permettent de porter la réception jusquà lintérieur des bâtiments. Pour augmenter lefficacité 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 71Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

72 Lutilisation de technologies adaptées à lémission depuis lespace (satellite avec de grandes antennes, forte puissance démission, 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 londe (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 dintroduire une diversité dans les méthodes de réception permettant ainsi une réduction des coûts dinfrastructure. Source: Alcatel-Lucent 72Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

73 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 denvisager 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 73Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

74 DVB-SH a permet dutiliser 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 leffet 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 jusquà 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 74Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

75 Alcatel-Lucent a conduit un test pilote en partenariat avec le 2 nd opérateur français SFR dans la ville de Pau entre les mois de juillet et décembre A lissue de ce test les deux sociétés ont déclarées que tous les principes attendus avaient été validés pour un déploiement du DVB-SH en complément dun 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 lUMTS. Par ailleurs, les tests ont permis déprouver 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 dêtre équipés en répéteurs pour atteindre une couverture équivalente à la couverture 3G+, validant ainsi lefficience économique dun déploiement de réseau DVB-SH de qualité. Concernant la réception satellite, la présence dun 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 dune réception satellite à une réception terrestre de façon transparente pour lutilisateur. 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. 75Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

76 « Olivier Coste, président dAlcatel Lucent Mobile Broadcast, affirme ainsi que, pour un réseau national de télévision mobile reposant sur 8000 stations de base diffusant 22 canaux, linvestissement 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 laudience potentielle. Pour être complet, il convient dajouter 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 : « Olivier Coste, président dAlcatel Lucent Mobile Broadcast, affirme ainsi que, pour un réseau national de télévision mobile reposant sur 8000 stations de base diffusant 22 canaux, linvestissement 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 laudience potentielle. Pour être complet, il convient dajouter 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 : 76Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

77 Norme poussée par lindustriel 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 dinfrastructure étant nécessaire. Technologie qui propose des avantages économiques évidents, avec une réduction des coûts de déploiement de lordre de 50% (beaucoup moins dantennes à installer). Larchitecture générale est conçue pour être très souple. Particulièrement adapté à lEurope grâce à la disponibilité des fréquences nécessaires. Aucun lancement commercial aujourdhui, donc pas ou peu déquipements prêts à la commercialisation. Des tests concluants ont été conduits en France et en Italie notamment. 77Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

78 Le standard Américain 78Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

79 Technologie développée par Qualcomm, société américaine qui a débuté son activité avec la production de solutions CDMA et qui détient aujourdhui un grand nombre de brevets sur la technologie UMTS (3G). Chiffre daffaire 2007 : 8.87 milliard $ Conçu directement pour un usage mobile, le MediaFLO nest pas une évolution dune technologie existante. Il a été conçu avec une philosophie différente, assurant à Qualcomm un contrôle de toute la chaine de diffusion du contenu. Cest un réseau de diffusion dédié, utilisant par ailleurs des ressources 3G. Il est aujourdhui 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. 79Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

80 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 jusquà 20 minutes de programmes par jour. Pour lutilisateur, 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 dévènements sportifs. Parallèlement à ces flux sont également proposés des services basés sur le protocole IP tel que des informations locales (météo, trafic), scores dévènements sportifs, … 80Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

81 Qualcomm est entre autre propriétaire des fréquences et du réseau dantennes 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 lopérateur 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 lacte. Qualcomm est entre autre propriétaire des fréquences et du réseau dantennes 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 lopérateur 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 lacte. 81Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

82 82Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

83 La société Qualcomm assure elle-même, via sont NOC, lalimentation 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 demployer de matériel spécifique de diffusion. De part la popularité de ce format, il est aisé pour les producteurs de sinterfacer avec linfrastructure MediaFLO. En se basant sur une source vidéo en résolution standard, linfrastructure MediaFLO va ensuite convertir automatiquement ces vidéos en un format H.264 et résolution QVGA afin de sadapter 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 83Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

84 Utilise en grande partie les même principes que le DVB-H pour optimiser lusage 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. 84Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

85 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 datteindre 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 dune 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 lutilisation dune 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. roaming Zone SFN où le changement démetteur se réalise naturellement Zone SFN où le changement démetteur se réalise naturellement Hand Over entre « Wide Areas » géré de façon logicielle Source image originale: MediaFLO 85Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

86 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 86Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

87 Meilleure efficacité spectrale (surtout intéressant pour Qualcomm). Des coûts réduit (toute linfrastructure radio reste à la charge de Qualcomm) Source : Qualcomm 87Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

88 Meilleure expérience utilisateur avec une consommation de batterie réduite et un zapping plus rapide. Source : Qualcomm 88Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

89 Lancé aux USA chez les deux grands opérateurs Verizon (2007) et AT&T (2008) Des tests ont par ailleurs été conduits dans dautres pays : UK Japon Taiwan Hong Kong Malaisie 89Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

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

91 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, quune 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. 91Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

92 Le standard TV mobile au Japon 92Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

93 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. 93Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

94 1seg se base très fortement, puisque le réseau de diffusion est le même, sur la technologie ISDB-T, la version terrestre de lISDB, ou Integrated Services Digital Broadcasting. Dautres technologies se sont basées sur cette technologie pour la TV mobile dans dautre pays, par exemple SBTVD (le système brésilien de télévision numérique) au Brésil. LISDB est le système de diffusion de la télévision numérique japonaise développée dans les années La première diffusion « commerciale » sest faite en décembre En 2006 eu lieu la première diffusion « commerciale » 1seg. 94Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

95 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 ny a aucune restriction ni condition daccès à ce service; si quelquun dispose dun tuner 1seg il peut y regarder la télévision gratuitement. 95Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

96 1Seg sappuie 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, doù 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 lEPG (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: 96Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

97 Le Broadcast Markup Language (BML) est un service de transmission de données facilitant lenvoie de texte afin quil soit affiché sur un écran 1seg. Ce texte peut porter sur des actualités, du sport, la météo, guides TV, et bien dautre, et ce gratuitement. Ces messages peuvent aussi contenir des lien pour avoir plus dinformation sur le sujet traité. Un application à caractère social et déjà en utilisation est lenvoie de messages dalertes, 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 97Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

98 Source: 98Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

99 Hello Kitty face 1-Seg TV receiver de Sanrio Japan 99Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

100 1Seg est une technologie prouvé puissante dans la pratique, mais est vouée à rester au Japon. Lexpansion géographique de son utilisation nest pas prévu car cette technologie exploite un réseau ISDB-T, qui na été déployé nulle part ailleurs. La technologie a beaucoup été critiquée pour le fait que les signaux sont difficiles à recevoir en mobilité, et quà 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 nest pas la même, obligeant lutilisateur à scanner à nouveau les bandes fréquences. Cette technologie est doté dune fonctionnalité gratuite, tout comme le service, que lon pourrait estimer indispensable en se détachant dune vision business : le BML. Par ironie, cest aussi sur cette technologie que les fournisseurs de services bases leur revenus. 100Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

101 101Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

102 Europe 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 Le 17 mars 2008, la Commission européenne a inscrit à Bruxelles la norme DVB-H sur la liste des normes de lUnion européenne. Le marché de la télévision mobile pourrait représenter un marché global de 20 milliards deuros et de 500 millions de clients en LAutriche profite de lEuro 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 lappel doffre, ceux-ci ne proposant que des combinés compatibles DVB-T. Les opérateurs invoque un risque de baisse dutilisation de leurs services payants. International Les Jeux Olympiques de Pékin (2008) était pour la Chine lopportunité de lancer la TV mobile. Cependant, avec une multitude dopérateur 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, loffre 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. 102Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

103 103Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

104 Défi industriel de part le nombre dacteurs 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 linteractivité. 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 TELECOM104

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