Escola de Engenharia
Curso de Gradua¸
c˜
ao em Engenharia de
Telecomunica¸
c˜
oes
Taru˜
an da Silva Siqueira
Radiodifus˜
ao digital: caracter´ısticas e aplica¸c˜
oes no
Brasil e no mundo
Niter´
oi – RJ
2017
i Taru˜an da Silva Siqueira
Radiodifus˜ao digital: caracter´ısticas e aplica¸c˜oes no Brasil e no mundo
Trabalho de Conclus˜ao de Curso apresentado ao Curso de Gradua¸c˜ao em Engenharia de Teleco-munica¸c˜oes da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial para obten¸c˜ao do Grau de Engenheiro de Telecomunica¸c˜oes.
Orientador: Prof. Dr. Tadeu Nagashima Ferreira
Niter´oi – RJ 2017 .
Ficha Catalográfica elaborada pela Biblioteca da Escola de Engenharia e Instituto de Computação da UFF
S618 Siqueira, Taruãn da Silva
Radiodifusão digital : características e aplicações no Brasil e no mundo / Taruãn da Silva Siqueira.– Niterói,. RJ : [s.n.], 2017.
68 f.
Projeto Final (Bacharelado em Engenharia de Telecomunicações) – Universidade Federal Fluminense, 2017.
Orientador: Tadeu Nagashima Ferreira. 1. Rádio. 2. Radiodifusão. I. Título.
CDD 621.3841
iii .
Taru˜an da Silva Siqueira
Radiodifus˜ao digital: caracter´ısticas e aplica¸c˜oes no Brasil e no mundo
Trabalho de Conclus˜ao de Curso apresentado ao Curso de Gradua¸c˜ao em Engenharia de Teleco-munica¸c˜oes da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial para obten¸c˜ao do Grau de Engenheiro de Telecomunica¸c˜oes.
Aprovada em 12 de Dezembro de 2017.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Tadeu Nagashima Ferreira - Orientador Universidade Federal Fluminense - UFF
Prof. Dr. Vanessa Przybylski Ribeiro Magri Souza Universidade Federal Fluminense - UFF
Prof. Dr. Pedro Vladimir Gonzalez Castellanos Universidade Federal Fluminense - UFF
Niter´oi – RJ 2017
Resumo
O r´adio ´e o meio de comunica¸c˜ao em massa mais democr´atico, tendo em vista o seu baixo custo que tem que ser investido pelo usu´ario para que possa aproveitar de sua programa-¸c˜ao. O presente trabalho contar´a um pouco sobre a hist´oria da transmiss˜ao via r´adio e discorrer´a sobre a necessidade da evolu¸c˜ao no modo de transmiss˜ao existente. O trabalho tamb´em mostrar´a sobre os diferentes padr˜oes criados e publicados para a digitaliza¸c˜ao do sinal, com foco em melhor qualidade de ´audio, melhor alcance e economia de energia. Ser´a mostrado a utiliza¸c˜ao das transmiss˜oes de r´adio digital em substitui¸c˜ao ao r´adio FM em outros pa´ıses e seus resultados alcan¸cados e falaremos sobre a situa¸c˜ao do sistema de r´adio digital no Brasil, incluindo os testes realizados e coordenados pelo governo federal com o intuito de tentar encontrar um padr˜ao que seja considerado o ideal para o cen´ario brasileiro.
v
Abstract
Radio is the most democratic means of mass communication, given its low cost that has to be invested by the user so that he can take advantage of his programming. This paper will tell a bit about the history of radio transmission and will discuss the need for evolution in the existing transmission mode. The work will also show the different standards created and published for signal digitization, focusing on better audio quality, better range and energy savings. We will show the use of digital radio transmissions in place of FM radio in other countries and their results, and we will talk about the situation of the digital radio system in Brazil, including the tests conducted and coordinated by the federal government in order to try to find a standard that is considered the ideal for the Brazilian scenario.
Aos meus pais que sempre acreditaram nas minhas escolhas e a todos os meus amigos que sempre estiveram junto comigo.
vii
Agradecimentos
Agrade¸co aos meus pais que sempre me apoiaram e deram suporte aos meus sonhos. `
A minha irm˜a, que me ensinou a n˜ao desistir quando o curso da engenharia parecia mais dif´ıcil que eu pensei que poderia suportar.
Agrade¸co aos meus queridos amigos por me fornecerem suporte emocional em todos os momentos que precisei durante esta jornada.
Agrade¸co aos amigos que eu fiz durante o per´ıodo de Mobilidade Acadˆemica, per-sonificados na Daphne Linhares, que sempre foi uma amiga com que pude contar em todos os momentos.
Agrade¸co aos meus amigos Anna Gabriela Ara´ujo, Hanna Corrˆea, Douglas Mu-niz, Fernando Silveira, J´essica Thiengo, Diego Medeiros pela nossa parceria durante a faculdade.
Agrade¸co tamb´em especialmente a Isabella Borja por ter ficado sempre ao meu lado, n˜ao me deixando desanimar. Muito obrigada por todo incentivo e por ser um apoio nos momentos em que precisei desabafar.
Agrade¸co `a minha coordenadora de est´agio na Target Solutions, Lidia, pela amizade e compreens˜ao. Obrigada pela confian¸ca que teve em mim e pelo conhecimento que me foi passado.
Agrade¸co ao meu orientador, professor Tadeu Nagashima Ferreira, por todo o co-nhecimento passado, com muita paciˆencia e empenho em ensinar.
Agrade¸co aos professores Vanessa Przybylski Ribeiro Magri Souza e Pedro Vladimir Gonzalez Castellanos, por aceitar o convite para compor a banca avaliadora deste trabalho. Agrade¸co a todos os professores do Departamento de Engenharia de Telecomuni-ca¸c˜oes pela contribui¸c˜ao `a minha forma¸c˜ao.
Agrade¸co a todos os amigos que fiz na UFF por terem tornado este caminho mais leve, talvez sem a ajuda de vocˆes n˜ao teria chegado at´e o final.
Lista de Figuras
3.1 Arquitetura simplificada de um r´adio digital. [3] . . . 6
3.2 Rede Conceitual Simplificada do DAB. . . 8
3.3 Gera¸c˜ao de um sinal DAB. . . 10
3.4 Recep¸c˜ao de um sinal DAB. . . 11
3.5 Exemplo de um frame com UEP. . . 12
3.6 Quadro de transmiss˜ao de sinal DAB. . . 13
3.7 T´ecnica OFDM utilizada no DAB, onde cada cor representa individual-mente uma portadora. . . 14
3.8 Modos de opera¸c˜ao do DRM. . . 18
3.9 Esquema de Modula¸c˜ao do DRM. . . 18
3.10 M´ascaras de transmiss˜ao para FM. . . 22
3.11 Modos de opera¸c˜ao do IBOC HDRadio. . . 24
3.12 Esquema de transmiss˜ao do IBOC HDRadio. . . 25
3.13 Diagrama em blocos do ISDB-Tsb. . . 27
3.14 Exemplo de aloca¸c˜ao de bits para 1 e 3 segmentos no ISDB-Tsb. . . 27
3.15 Planejamento de espectro no Jap˜ao. . . 28
4.1 Mapa de Cobertura do R´adio Digital na Alemanha. . . 31
4.2 Mapa de Cobertura do R´adio Digital P´ublica na Noruega. . . 36
ix
Lista de Tabelas
3.1 Modos de Transmiss˜ao e suas dura¸c˜oes. . . 13
3.2 Parˆametros de Transmiss˜ao de Acordo com os Modos de Transmiss˜ao. . . . 14
3.3 Op¸c˜oes de Larguras Espectrais e Modula¸c˜oes. . . 20
5.1 Compatibilidade analisada pela Anatel. . . 39
5.2 Servi¸cos e Aplicativos poss´ıveis para o DRM. . . 44
5.3 Servi¸cos e Aplicativos poss´ıveis para o HDRadio. . . 45
Sum´
ario
Resumo iv
Abstract v
Agradecimentos vii
Lista de Figuras viii
Lista de Tabelas ix
1 Introdu¸c˜ao 1
1.1 Motiva¸c˜ao . . . 1
1.2 Objetivos . . . 2
2 Uma breve hist´oria do R´adio 3 2.1 Por que ir para o digital? . . . 4
3 A Digitaliza¸c˜ao da R´adio Difus˜ao 6 3.1 DAB . . . 7
3.1.1 Caracter´ısticas Gerais dos sistemas DAB . . . 7
3.1.2 Gera¸c˜ao e Recep¸c˜ao dos sinais DAB . . . 10
3.1.3 Codifica¸c˜ao de Canal e Intercalamento de Tempo . . . 11
3.1.4 Quadro de transmiss˜ao . . . 12
3.1.5 Modula¸c˜ao com OFDM e os Modos de Transmiss˜ao . . . 13
3.1.6 Restri¸c˜oes do Sistema . . . 16
3.2 DAB+ . . . 17
3.3 DRM . . . 17
3.3.1 Modos de transmiss˜ao e Robustez . . . 19 x
xi
3.3.2 Modula¸c˜oes e Largura Espectral . . . 20
3.3.3 Codecs de ´Audio . . . 21 3.3.4 A transmiss˜ao em FM . . . 22 3.3.5 Servi¸cos dispon´ıveis . . . 22 3.4 IBOC HDRadio . . . 23 3.5 ISDB-Tsb . . . 26 3.6 T-DMB . . . 29
4 R´adio Digital no Mundo 30 4.1 Alemanha . . . 30
4.2 Estados Unidos . . . 32
4.3 ´India . . . 32
4.4 A ascens˜ao e a queda do R´adio Digital em Portugal . . . 34
4.5 Noruega: um caso de sucesso . . . 35
5 R´adio Digital no Brasil 38 5.1 Defini¸c˜ao sobre o padr˜ao de r´adio digital para o Brasil . . . 38
5.2 O Conselho Consultivo do R´adio Digital . . . 39
5.3 Testes de R´adio Digital no Brasil . . . 40
5.3.1 A Primeira Rodada de Testes . . . 40
5.3.2 O que disseram a Ibiquity e o Cons´orcio DRM . . . 42
5.3.3 A Segunda Rodada de Testes . . . 46
5.4 Previs˜oes para o R´adio Digital no Brasil . . . 48
6 Conclus˜ao 50
7 Trabalhos Futuros 52
Cap´ıtulo 1
Introdu¸
c˜
ao
A digitaliza¸c˜ao do sinal de r´adio traz grandes inova¸c˜oes. Ela representa um melhor aprovei-tamento do uso do espectro de radiofrequˆencias, pois o sinal digital pode ser comprimido, para ampliar a cobertura com um menor gasto de energia. Reduz-se assim a interferˆ en-cia de canais adjacentes ao transmitido e se consegue ampliar a quantidade de emissoras poss´ıveis de coexistir no mesmo espectro.
Com a transmiss˜ao digital, cada emissora pode valer da multiprograma¸c˜ao, com um mesmo transmissor enviando mais de um programa, o que pode ser de grande utilidade para as emissoras p´ublicas e comunit´arias. Novos servi¸cos, assim como qualidade superior de ´audio e tamb´em a possibilidade de transmiss˜ao de informa¸c˜oes adicionais configuram esse novo ambiente digital como uma nova oportunidade de neg´ocio para as emissoras, revitalizando o sinal de r´adio enquanto uma plataforma de m´ıdia convergente.
1.1
Motiva¸
c˜
ao
H´a uma eterna transforma¸c˜ao dos meios de comunica¸c˜ao. O surgimento das transmiss˜oes via r´adio revolucionaram a forma como as pessoas acompanhavam as not´ıcias. Com o surgimento da televis˜ao, houve uma queda na audiˆencia do r´adio[1]. Atualmente, a quest˜ao ´e o que esses meios, que ao contr´ario do que se pensava n˜ao foram extintos, far˜ao para se manter existindo.
A tecnologia pode ajudar a melhorar a qualidade desses meios de comunica¸c˜ao. Partindo desse prop´osito, podemos dizer que exemplos como a Televis˜ao Digital nos mos-tram que a moderniza¸c˜ao contribui para a sobrevivˆencia desses meios e para uma melhora
2 na qualidade da transmiss˜ao
A digitaliza¸c˜ao do r´adio gera a possibilidade de ter a confluˆencia de informa¸c˜oes distintas, como por exemplo textos e imagens, enquanto no formato analogico usam-se apenas sons.
A motiva¸c˜ao para este trabalho ´e a necessidade de se comparar alguns padr˜oes de r´adio digital que s˜ao usados no mundo e que podem ser usados no Brasil.
1.2
Objetivos
O trabalho tem como objetivo tratar sobre os diferentes padr˜oes existentes do sistema de Digital Audio Broadcasting, e fazer uma an´alise sobre o uso desses modelos em alguns pa´ıses, a fim de tentar encontrar um padr˜ao que seja indicado para o mercado brasileiro, com suas caracter´ısticas e necessidades pr´oprias.
Cap´ıtulo 2
Uma breve hist´
oria do R´
adio
O r´adio foi inventado ao final da d´ecada de 1890. Existe uma discuss˜ao sobre quem seria o verdadeiro inventor: Guglielmo Marconi ou Nicolas Tesla. Essa autoria foi contestada na d´ecada de 1940 na Suprema Corte Americana, pois Tesla detinha a patente de mais de 20 equipamentos utilizados por Marconi durante os seus experimentos. H´a ainda a hist´oria do padre Roberto Landell de Mora, ga´ucho, que teria feito uma transmiss˜ao de r´adio em 1893, portanto 3 anos antes de Marconi.
As primeiras transmiss˜oes regulares de r´adio para entretenimento datam de 1920 na Argentina e nos Estados Unidos. At´e ent˜ao, eram usadas majoritariamente em servi¸cos de comunica¸c˜ao militares. No Brasil, as transmiss˜oes p´ublicas foram iniciadas em 7 de setembro de 1922, nas comemora¸c˜oes do centen´ario da Independˆencia do Brasil.
Desde ent˜ao, tem se pesquisado diversas maneiras de melhorar a qualidade da transmiss˜ao nesse meio de comunica¸c˜ao.
Inicialmente, as transmiss˜oes se davam unica e exclusivamente com a modula¸c˜ao do sinal ocorrendo apenas em Amplitude, o chamado sinal AM. Este sinal ´e muito suscet´ıvel a interferˆencias de outras fontes eletromagn´eticas.
Ent˜ao passou a se utilizar modula¸c˜ao em Frequˆencia, ou FM. Esse tipo de modula-¸c˜ao permite uma recep¸c˜ao de alta qualidade do som. Por´em, possui um alcance reduzido de em m´edia um raio de 100 km. O R´adio FM foi inventado em 1933, por Edwin Howard Armstrong, um engenheiro eletricista dos Estados Unidos. Armstrong realizou uma de-monstra¸c˜ao do sistema aos executivos da ‘R´adio Corporation of Am´erica’ (RCA) e em 1939, colocou a primeira FM em opera¸c˜ao nos Estados Unidos, mais precisamente na cidade de Alpine, Nova Jersey.
4 Apesar das vantagens em rela¸c˜ao ao r´adio AM, aparelhos que dispunham da tec-nologia para recep¸c˜ao FM s´o come¸caram a surgir no mercado para o p´ublico em meados de de 1942 pela General Electrics.
No territ´orio brasileiro, a primeira esta¸c˜ao de r´adio FM foi fundada em 1955, por Anna Khoury e tinha o nome de ”R´adio Imprensa”. Anna tamb´em era dona da ”R´adio Eldorado”, que teve sua concess˜ao repassada para outros grupos. Outro desafio encarado por Anna era a inexistˆencia de aparelhos receptores de r´adio na frequˆencia utilizada pelo FM. Para resolver isso, Anna Khoury fundou a primeira f´abrica de receptores FM do pa´ıs. Os primeiros aparelhos foram alugados por empresas, que os utilizavam em seus ambientes de trabalho. Isso foi o inicio para a ideia de sucesso que seria a r´adio de m´usica ambiente. Percebemos na hist´oria que o r´adio se tornou o meio de comunica¸c˜ao em massa de maior sucesso por muito tempo e ainda ´e muito ´util nos dias atuais. Apoiado nos programas matinais que trazem not´ıcias e informa¸c˜oes sobre o trˆansito, e com muitos smartphones com aplicativos nativos para captar o sinal FM, no Brasil o r´adio ainda vem conseguindo bons resultados de audiˆencia.
Uma pesquisa datada de 2014, feita pelo instituto Ipsos em grandes capitais nacionais[2], mostrou que na faixa de hor´arios da manh˜a o n´umero de ouvintes de r´adio chega a ser o dobro do n´umero de pessoas que assistem televis˜ao. Isso mostra como o r´adio ainda tem potencial e atratividade para uma boa parcela da popula¸c˜ao.
2.1
Por que ir para o digital?
Certamente essa atratividade remanescente do r´adio n˜ao ´e exclusiva ao Brasil e por ainda chamar a aten¸c˜ao, pesquisadores desenvolveram a vers˜ao digital do r´adio, o DAB (Digital Audio Broadcasting).
H´a alguns padr˜oes de r´adio digital no mercado, cada uma com sua caracter´ıstica pr´opria e proposta adequada a regi˜ao que foi criada. Esses modelos ser˜ao discutidos mais a frente neste trabalho.
A digitaliza¸c˜ao oferece muitas vantagens para os radiodifusores nacionais e inter-nacionais. E essas vantagens est˜ao se tornando mais claras.
Do ponto de vista comercial, n˜ao h´a demanda do p´ublico para ”consumir”servi¸cos digitais por sua pr´opria causa. ´E essencial, portanto, que o p´ublico seja apresentado tanto
com receptores aos pre¸cos que est´a preparado para pagar e, mais importante ainda, um atraente pacote de benef´ıcios, como:
- A disponibilidade de uma gama mais ampla de servi¸cos
- Comuta¸c˜ao autom´atica entre diferentes transmissores ou guias de programas eletrˆonicos - Formatos aprimorados, como est´ereo nas ’bandas AM’ e som surround em carros - Qualidade de som aprimorada e consistente
- Dados associados ao programa, descri¸c˜ao de conte´udo textual ou mesmo servi¸cos inde-pendentes, como informa¸c˜oes de trˆansito.
Cap´ıtulo 3
A Digitaliza¸
c˜
ao da R´
adio Difus˜
ao
O sinal do r´adio digital foi pensado como uma evolu¸c˜ao do sinal de r´adio convencional. No r´adio digital, o sinal anal´ogico passa por um processo de convers˜ao e ´e transmitido, conforme mostra a Figura 3.1 [3] a seguir.
Figura 3.1: Arquitetura simplificada de um r´adio digital. [3] .
Essa transforma¸c˜ao de anal´ogico para digital ´e feita pensando no melhor uso do espectro e na eficiˆencia energ´etica.
Existem diversos padr˜oes dispon´ıveis no mercado, dos quais alguns ser˜ao comen-tados a seguir
3.1
DAB
O Digital Audio Broadcasting (DAB) foi desenvolvido no final da d´ecada de 1980, a partir de uma proposta de projeto dentro do programa europeu Eureka, de fomento `a forma¸c˜ao de redes de pesquisa. O projeto ganhou o n´umero 147, e era uma rede constitu´ıda por radiodifusores europeus, recebendo o nome de Digital Audio Broadcasting Eureka 147 (DAB Eureka 147). O padr˜ao foi baseado na codifica¸c˜ao MPEG Audio Layer II, que ainda ´e comumente usada na transmiss˜ao hoje[4].
Desde ent˜ao, o MPEG Audio Layer III, mais conhecido como MP3, conquistou o mercado de players de m´usica digital. Embora ainda seja a tecnologia mais bem sucedida no mercado, o MP3 foi ultrapassado na eficiˆencia e no desempenho do MPEG-4. Essa integra¸c˜ao no DAB permitiu uma maior eficiˆencia, o que significa que passou a ser poss´ıvel obter a mesma qualidade de ´audio em menores taxas de bits, acarretando no nascimento do DAB+.[5]
Outra inova¸c˜ao importante foi a adi¸c˜ao de recursos multim´ıdia `a Digital Audio Broadcasting, permitindo que a DAB se tornasse uma plataforma de televis˜ao m´ovel di-gital DMB (Didi-gital Multimedia Broadcasting), al´em de uma plataforma de r´adio digital multim´ıdia[5].
Tanto para DMB quanto para DAB+ a base tecnica permanece sendo o DAB. Em outras palavras, o que muda em rela¸c˜ao ao DAB s˜ao as novas aplica¸c˜oes, novos protocolos de transporte e uma segunda camada de codifica¸c˜ao de controle de erro foram adicionados. As trˆes tecnologias podem, portanto, ser usadas ao lado de uma outra em um multiplex e, basicamente, usam a mesma infraestrutura.
3.1.1
Caracter´ısticas Gerais dos sistemas DAB
O sistema DAB Eureka 147 ´e conceitualmente simples . Conforme ilustrado na figura 3.2, diversos provedores de conte´udo (Service ou Service Component Provider ) geram programas de r´adio, r´adio com transmiss˜ao de dados ou apenas dados. Esses programas s˜ao transportados at´e um operador de rede (Ensemble Provider e Transmission Network Provider ) onde os diversos programas s˜ao recebidos e ent˜ao transmitidos para os usu´arios [6]
8
Figura 3.2: Rede Conceitual Simplificada do DAB.
A transmiss˜ao do DAB ´e caracterizada como a multiplexa¸c˜ao de diversos servi¸cos digitais. Atua com uma largura de banda de 1.536MHz, proporcionando uma capaci-dade de taxa de bits de aproximadamente 1,5 Mbps. Cada servi¸co ´e independentemente protegido contra erros com uma ”sobrecarga de codifica¸c˜ao” variando de cerca de 25% a 300%(25% a 200% para ´audio), cuja quantidade depende dos requisitos dos exigidos pelos org˜aos fiscalizadores de radiodifus˜ao (cobertura de transmiss˜ao e qualidade de recep¸c˜ao). O conjunto de informa¸c˜oes a serem transmitidas engloba os programas de ´audio, os da-dos relacionada-dos ao programa de ´audio que est´a sendo transmitido e outros servi¸cos de dados opcionais. Comumente, o receptor ´e capaz de decodificar a maioria desses servi¸cos dispon´ıveis de forma paralela [3].
Uma parte espec´ıfica do conte´udo transmitido cont´em as informa¸c˜oes sobre como o sinal foi enviado, para que o receptor possa decodificar o sinal de maneira correta. Abaixo, est˜ao algumas das principais funcionalidades do sistema DAB.
1. Bit-rate flex´ıvel para o ´audio
O sistema funciona com uma taxa que pode variar de 8 kbit/s at´e 384 kbit/s, o que permite que o multiplexador possa ser configurado de maneira que possa entregar at´e 6 programas com alta qualidade est´ereo ou at´e 20 programas com qualidade mono.
2. Servi¸cos de Dados
O DAB possui diferentes possibilidades de servi¸cos de dados, onde cada servi¸co pode ser definido separadamente ou pode ser dividido em partes de uma mesma estrutura de dados pr´e-definida[3].
3. Dados Associados a Programas - PAD
Esse tipo de servi¸co est´a contido na informa¸c˜ao do ´audio, para que ambos tenham transmiss˜ao simultˆanea. Esse tipo de dado pode ser letra de m´usica ou n´umeros de telefones que s˜ao mencionados na transmiss˜ao, por exemplo. A quantidade de PAD ´
e ajust´avel (com um m´ınimo de 667 bit/s) de acordo com a capacidade do sinal de ´
audio codificado dentro da taxa de bits de ´audio escolhida.
4. Acesso Condicional - CA
O servi¸co de Acesso Condicional aplica trˆes fun¸c˜oes principais:
• Embaralhamento/Desembaralhamento - Essa fun¸c˜ao faz com que o ser-vi¸co seja incompress´ıvel para usu´arios n˜ao autorizados [7].
• Verifica¸c˜ao de Direito - Consiste em transmitir as condi¸c˜oes necess´arias para acessar um servi¸co, juntamente com c´odigos secretos criptografados para permitir decodifica¸c˜ao para receptores autorizados [7].
• Gerenciamento de Direito - Distribui esses direitos aos usu´arios [7].
O CA ´e aplicado a cada servi¸co individualmente ou ao pacote. A gest˜ao espec´ıfica de assinantes n˜ao faz parte das especifica¸c˜oes do sistema DAB, no entanto, o conjunto DAB transporta as informa¸c˜oes da CA e fornece os mecanismos reais de codifica¸c˜ao do sinal.
5. Informa¸c˜oes de Servi¸co - SI
Esse item ´e usado para opera¸c˜ao e controle de receptores e tamb´em para fornecer informa¸c˜oes para a sele¸c˜ao de programas para o usu´ario. O SI tamb´em ´e utilizado para estabelecer v´ınculos entre diferentes servi¸cos no multiplex, bem como links para
10 servi¸cos e at´e transmiss˜oes FM/AM.
Dentre as informa¸c˜oes que podem ser disponibilizadas para o usu´ario est˜ao: etiquetas de um tipo de programa (ex.: esportes, not´ıcias, m´usica...), textos dinˆamicos (t´ıtulos de programas, letras, nomes de artistas...), hor´ario e data[3].
3.1.2
Gera¸
c˜
ao e Recep¸
c˜
ao dos sinais DAB
A figura 3.3 [3] a seguir mostra um esquema de transmiss˜ao de um sinal DAB
Figura 3.3: Gera¸c˜ao de um sinal DAB.
. Na transmiss˜ao, cada sinal ´e codificado individualmente no n´ıvel da fonte e ´e protegido de erro no codificador de canal. Esses servi¸cos s˜ao ent˜ao multiplexados no Canal de Servi¸co Principal (Main Service Channel - MSC ), de acordo com uma configura¸c˜ao pr´e-determinada, por´em ajust´avel.
A sa´ıda do multiplexador ´e a combina¸c˜ao entre a sa´ıda do MSC com o Canal de Informa¸c˜ao R´apida (Fast Information Channel - FIC ). O FIC cont´em os dados do servi¸co de Informa¸c˜oes de Sistema (SI) e os dados de configura¸c˜oes do multiplexador. A jun¸c˜ao do FIC com a sa´ıda do MSC ´e a respons´avel por completar o sinal b´asico que ser´a transmitido. Esse sinal b´asico ´e o chamado frame de transmiss˜ao.
Por fim, ´e usado OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) para dar a forma ao sinal digital. Ap´os essa etapa o sinal ´e transladado para a banda de frequˆencia utilizada pela transmissora, onde ent˜ao ser´a amplificada e transmitida para os ouvintes.
Figura 3.4: Recep¸c˜ao de um sinal DAB.
O sinal ´e selecionado no sintonizador da mesma forma que nos r´adios anal´ogicos, ou seja, de acordo com a frequˆencia de transmiss˜ao, e a sa´ıda digitalizada entrega o sinal ao demodulador OFDM e ao decodificador de canal para que erros de transmiss˜ao sejam eliminados. A informa¸c˜ao contida no FIC ´e ent˜ao exibida na interface do usu´ario para a sele¸c˜ao do servi¸co e ´e usada para configurar o receptor de forma adequada. Os dados MSC s˜ao posteriormente processados em um decodificador de ´audio para produzir os sinais de ´
audio ou em um decodificador de dados conforme apropriado.
3.1.3
Codifica¸
c˜
ao de Canal e Intercalamento de Tempo
Os dados que representam cada um dos servi¸cos de programa s˜ao submetidos a algumas codifica¸c˜oes. Elas s˜ao: codifica¸c˜ao de espalhamento de energia, codifica¸c˜ao convolucional e intercalamento de tempo. Para o espalhamento de energia, a codifica¸c˜ao de uma sequˆencia de bits pseudo-aleat´oria ´e adicionada aos dados para aleatorizar a forma do sinal DAB[3]. J´a o processo de codifica¸c˜ao convolucional envolve a adi¸c˜ao de redundˆancia aos dados, a fim de ajudar o receptor a detectar e eliminar os erros de transmiss˜ao. No caso de um sinal de ´audio, algumas partes do conte´udo que est´a sendo trabalhado s˜ao menos sens´ıveis aos erros de transmiss˜ao do que outras e, consequentemente, a quantidade de redundˆancia adicionada ´e reduzida para estes. Esse m´etodo ´e chamado de Prote¸c˜ao de Erro Desigual (Unequal Error Protection - UEP ), como mostrado na figura abaixo[3]
12
Figura 3.5: Exemplo de um frame com UEP.
Os dados codificados e entrela¸cados s˜ao ent˜ao fornecidos ao Multiplexador de Ser-vi¸co Principal (MUX), onde cada 24 ms de dados s˜ao agrupados em sequˆencia. A sa´ıda de fluxo de bits combinada do multiplexador ´e conhecida como Canal de Servi¸co Principal (MSC, comentado anteriormente) e tem uma capacidade de 2,3 Mbit/s. Dependendo da taxa de c´odigo convolucional, que pode diferir de uma aplica¸c˜ao para outra, a taxa de bits varia de aproximadamente 0,6 a 1,8 Mbit/s, em um sinal DAB com uma largura de banda de 1.536 MHz [3].
3.1.4
Quadro de transmiss˜
ao
Para facilitar a sincroniza¸c˜ao no receptor, o sinal transmitido tem a estrutura de um quadro, com uma sequˆencia fixada de s´ımbolos. Cada quadro de transmiss˜ao (ver Figura 3.6)come¸ca com um s´ımbolo nulo para sincroniza¸c˜ao quando n˜ao tem sinal sendo transmi-tido), sendo seguido por um s´ımbolo de referˆencia de fase para a demodula¸c˜ao diferencial. Os pr´oximos s´ımbolos s˜ao reservados para o FIC e o restante ´e para entregar os dados do MSC. Esses quadros podem ter a dura¸c˜ao de 96 ms, 48 ms ou 24 ms. Essa dura¸c˜ao vai variar de acordo com o modo de transmiss˜ao escolhido, conforme veremos na tabela 3.1 [3]
Figura 3.6: Quadro de transmiss˜ao de sinal DAB.
Tabela 3.1: Modos de Transmiss˜ao e suas dura¸c˜oes.
mModo de Transmiss˜ao Dura¸c˜ao do Quadro
I 96 ms
II 24 ms
III 24 ms
IV 48 ms
3.1.5
Modula¸
c˜
ao com OFDM e os Modos de Transmiss˜
ao
O DAB usa um esquema que ´e chamado de Multiplexa¸c˜ao de Divis˜ao de Frequˆencia Ortogonal (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - OFDM ). Esse esquema vai ao encontro das necessidades da transmiss˜ao em alta qualidade para receptores m´oveis, por-t´ateis e fixos, com foco em ambientes com multi-percurso.
Antes que a informa¸c˜ao v´a para a transmiss˜ao, o sinal ´e dividido em sinais menores, com menores taxas. Esses sinais ser˜ao modulados individualmente de forma ortogonal, fazendo com que o s´ımbolo correspondente se torne mais duradouro que o atraso nos canais de transmiss˜ao. Com a inser¸c˜ao de uma banda de guarda entre s´ımbolos, conseguimos evitar uma interferˆencia inter-simb´olica, que seria bastante prejudicial ao sinal [3].
14
Figura 3.7: T´ecnica OFDM utilizada no DAB, onde cada cor representa individualmente uma portadora.
O DAB, em seus quatro modos de transmiss˜ao, nos fornece diferentes caracter´ısticas e valores para determinados parˆametros, como nos mostra a tabela 3.2, retirada de [3]
Tabela 3.2: Parˆametros de Transmiss˜ao de Acordo com os Modos de Transmiss˜ao.
pParˆametro do Sistema Modo de Transmiss˜ao I Modo de Transmiss˜ao II Modo de Transmiss˜ao III Modo de Transmiss˜ao IV Dura¸c˜ao do Quadro 96 ms 24 ms 24 ms 48 ms Dura¸c˜ao do Simbolo Nulo 1297 µs 324 µs 168 µs 648 µs Dura¸c˜ao do intervalo de Guarda 246 µs 62 µs 31 µs 123 µs Faixa de Frequˆencia
Nominal
(para recep¸c˜ao m´ovel)
≤ 375 MHz ≤ 1,5 GHz ≤ 3 GHz ≤ 1,5 GHz Dura¸c˜ao do S´ımbolo ´Util 1 ms 250 µs 125 µs 500 µs Dura¸c˜ao Total do S´ımbolo 1246 µs 312 µs 156 µs 623 µs
N´umero de Portadoras
1536 384 192 768
A Tabela acima mostra alguns dados relativos `a dura¸c˜ao temporal do intervalo de guarda e a faixa de frequˆencia para recep¸c˜ao m´ovel para os diferentes modos. A degrada¸c˜ao na maior frequˆencia ´e aproximadamente ldB a 100 km/h nas condi¸c˜oes mais cr´ıticas de m´ultiplos percursos, sendo que essas condi¸c˜oes n˜ao ocorrem com frequˆencia na pr´atica. A tabela tamb´em nos mostra que, quanto maior as frequˆencias, menor o intervalo de prote¸c˜ao dispon´ıvel e, portanto, menor o atraso de eco n˜ao destrutivo m´aximo [3]
Primeiro, ´e necess´ario definir o que s˜ao as Redes de Frequˆencia ´Unica (Single-frequency Network - SFN ). Uma SFN ´e uma rede de transmiss˜ao de esta¸c˜oes que utilizam a mesma frequˆencia para transmitir o mesmo conte´udo como um meio de estender a ´area de cobertura sem a utiliza¸c˜ao de portadoras adicionais. A SFN tem alguns inconvenientes, como o intervalo de guarda reduzido; elimina a op¸c˜ao de varia¸c˜oes locais na programa¸c˜ao e as esta¸c˜oes emissoras devem estar sincronizados.[8]
O Modo I ´e o mais adequado para uma Rede de Frequˆencia ´Unica (Single Frequency Network - SFN ) na faixa VHF, porque permite as maiores separa¸c˜oes do transmissor. O Modo II ser´a preferencialmente usado para escala m´edia em banda L e para aplica¸c˜oes de r´adio locais que requerem um transmissor terrestre. O espa¸camento maior do transmissor pode ser acomodado ao inserir atrasos artificiais nos transmissores e usando antenas de transmiss˜ao direcionais[3].
O modo III ´e o mais apropriado para transmiss˜ao por cabo, sat´elite e terrestre complementar, desde que possa ser operado em todas as frequˆencias at´e 3 GHz para recep¸c˜ao m´ovel e possui uma maior tolerˆancia ao ru´ıdo de fase. J´a o Modo IV tamb´em ´e usado na banda L e permite espa¸car o transmissor em SFN. No entanto, ´e menos resistente `
a degrada¸c˜ao em altas velocidades do ve´ıculo[3].
O grande n´umero de portadoras ortogonais, que pode ser facilmente gerado por um processo de Fast Fourier Transformation (FFT) ´e conhecido coletivamente como um ”bloco DAB”. O espectro do sinal ´e aproximadamente retangular, semelhante ao ru´ıdo gaussiano e possui uma largura de banda de 1.536 MHz. Na pr´atica, a rela¸c˜ao peak-to-mean, expressada como a diferen¸ca entre o valor extremo e o valor m´edio, pode ser limitada
16 a cerca de 8 dB devido ao processamento digital, embora isso possa ser ainda mais reduzido pelo condicionamento de sinal adicional ao amplific´a-lo em um transmissor[3].
3.1.6
Restri¸
c˜
oes do Sistema
O DAB tem caracter´ısticas que limitam seu desempenho e restringem a utiliza¸c˜ao.
1. Atraso no Processamento do Sistema
A transmiss˜ao do sinal digital sofre naturalmente um atraso em rela¸c˜ao ao sinal anal´ogico. Esse atraso ´e ocasionado por causa dos blocos que s˜ao necess´arios para a transmiss˜ao digital, como por exemplo o bloco de intercalamento de Tempo (Time Interleaving) que insere um atraso de 384 ms e os codificadores e decodificadores de ´audio que tamb´em inserem atrasos de dezenas de milissegundos. N˜ao h´a um valor exato para o atraso existente, pois este varia de acordo com a implementa¸c˜ao utilizada na emissora [3].
´
E preciso que o atraso seja considerado quando o aparelho receptor for fazer a mu-dan¸ca do anal´ogico para o digital. Com isso, ´e necess´ario que todas as transmiss˜oes em FM sejam atrasadas no mesmo valor independente do design do receptor.
2. Precis˜ao de Tempo e Frequˆencia em Redes de Frequˆencia ´Unica
Por conta das limita¸c˜oes de uma Rede de Frequˆencia ´Unica (SFN), mostrada ante-riormente, se for usado um SFN no DAB, ´e necess´ario que a diferen¸ca de frequˆencia das portadoras utilizadas por esta¸c˜oes transmissoras geograficamente adjacentes seja mantida em valores entre 10Hz e 80 Hz, dependendo do modo de transmiss˜ao utili-zado [3].
Essas esta¸c˜oes tamb´em devem ter uma sincronia com varia¸c˜ao de no m´aximo 25 ms, ou aproximadamente 10% da banda de guarda no Modo de Transmiss˜ao I.
3. Velocidade Limite do Receptor
Operando em SFN no VHF, o receptor tem sua velocidade limite estimada em 200 km/h. Se a transmiss˜ao for em 1,5 GHz e usando o Modo de Transmiss˜ao IV, esse
limite fica em torno de 120 km/h.
Esse limite ´e necess´ario pois a performance do receptor DAB vai sendo degradada conforme a velocidade deste aparelho aumenta. Essa degrada¸c˜ao ´e causada pelo efeito Doppler
3.2
DAB+
O DAB+ vem a ser uma atualiza¸c˜ao do padr˜ao DAB europeu, como dito anteriormente. A ´unica prepara¸c˜ao necess´aria para mudar de DAB para DAB+, ´e a substitui¸c˜ao do codi-ficador de ´audio. A codifica¸c˜ao de origem do ´audio foi alterada de MUSICAM (Masking pattern adapted Universal Subband Integrated Coding And Multiplexing) para o HE-AAC (High-Efficiency Advanced Audio Coding) e a codifica¸c˜ao RF enquanto as frequˆencias usa-das s˜ao idˆenticas `aquelas do DAB. Na mudan¸ca de sistema, transmissor de DAB tamb´em pode ser usado para DAB+. A atualiza¸c˜ao se justifica devido ao melhor desempenho do HE-AAC, ´e poss´ıvel codificar duas a trˆes vezes mais canais de ´audio para cada conjunto DAB+[9].
3.3
DRM
O Digital Radio Mondiale, ou DRM, foi o padr˜ao criado por um cons´orcio formado por entidades interessadas na digitaliza¸c˜ao do modelo de r´adio existente: empresas de comuni-ca¸c˜ao, institutos de pesquisa, universidades e fabricantes de equipamentos. O DRM ´e uma plataforma aberta, livre e flex´ıvel, facilitando a constru¸c˜ao de transmissores e receptores, tanto em hardware quanto em software, que utilizem esse modelo. H´a ainda softwares de c´odigo aberto j´a disponibilizados que possibilitam ouvir DRM tendo como base um computador e um SDR (r´adio definido por software).[10]
Esse padr˜ao foi pensado para que seja poss´ıvel um chaveamento otimizado entre sistemas, ou seja, ele pode manejar o usu´ario do DRM para o AM, FM ou at´e mesmo para o DAB, com o caminho inverso tamb´em sendo poss´ıvel.
O sistema foi dividido em dois sub-sistemas: o DRM30 que foi desenhado para atuar na frequˆencia usada pela r´adio AM e o DRM+, pensado para atuar na regi˜ao de frequˆencias comumente usadas pelo FM, como mostra a Figura 3.8 [11] a seguir
18
Figura 3.8: Modos de opera¸c˜ao do DRM.
. ´E importante lembrar que, em muitas documenta¸c˜oes e artigos mais antigos, o padr˜ao ´e visto como uma alternativa que funcionava apenas na frequˆencia usada pela r´adio AM. Isso se deve ao fato que o DRM30 foi o pontap´e inicial ao padr˜ao, com o DRM+ surgindo algum tempo depois[12].
O DRM utiliza o COFDM (Coded Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), definindo 3 canais de modula¸c˜ao. O esquema de modula¸c˜ao do DRM ´e mostrado na Figura 3.9 [4]
.
A seguir s˜ao apresentados m´odulos que aparecem na Figura 3.9 e s˜ao necess´arios para a modula¸c˜ao do sinal:
• FAC - Fast Access Channel (Canal de Acesso R´apido): este m´odulo cont´em as informa¸c˜oes necess´arias para demultiplexa¸c˜ao, assim como as informa¸c˜oes b´asicas do servi¸co, ´uteis para o prop´osito de escaneamento do espectro por parte de um receptor[4].
• SDC - Service Description Channel (Canal de Descri¸c˜ao do Servi¸co): cont´em as in-forma¸c˜oes necess´arias para a demultiplexa¸c˜ao do Canal de Servi¸co Principal (MSC), assim como informa¸c˜oes que caracterizam os servi¸cos presentes no multiplex e as frequˆencias alternativas para recep¸c˜ao[4].
• MSC - Main Service Channel (Canal de Servi¸co Principal), cont´em toda a informa-¸c˜ao referente aos servi¸cos transmitidos pelo multiplex DRM, incluindo servi¸cos de ´
audio e dados. O multiplex pode carregar de 1 a 4 servi¸cos que podem ser ´audio ou dados[4].
V´arios parˆametros do OFDM e de codifica¸c˜ao podem ser variados de forma a permitir que o DRM funcione em v´arias situa¸c˜oes de propaga¸c˜ao diferentes, pois a sele¸c˜ao dos parˆametros permite a varia¸c˜ao necess´aria da robustez e da capacidade de dados[4].
3.3.1
Modos de transmiss˜
ao e Robustez
O DRM tem 5 modos, que s˜ao chamados de A,B,C,D e E. Os quatro primeiros modos se referem a utiliza¸c˜ao do sistema para frequˆencias abaixo de 30MHz, e o modo E ´e usado para a transmiss˜ao em VHF (onde tamb´em ´e conhecido como DRM+)[4].
Os modos de transmiss˜ao de A at´e D tˆem uma rela¸c˜ao entre a robustez e quantidade de dados que podem ser enviados. O modo A tem menos robustez, por´em permite o maior envio de dados e essa rela¸c˜ao vai se invertendo at´e chegar ao modo D que ´e mais robusto, por´em n˜ao permite que tenha uma grande quantidade de dados enviados.
20
3.3.2
Modula¸
c˜
oes e Largura Espectral
Esse padr˜ao tamb´em permite escolher o tipo de modula¸c˜ao das subportadoras OFDM do MSC, QAM-16 e QAM-64 no caso do DRM30, e QAM-4 e QAM-16 para o DRM+, al´em de ter uma gama de op¸c˜oes para a largura espectral desejada, conforme mostra a tabela abaixo, retirada de [11]
Tabela 3.3: Op¸c˜oes de Larguras Espectrais e Modula¸c˜oes.
mModo Modula¸c˜ao QAM Largura de Banda (KHz) Usos T´ıpicos
A 16, 64 4.5, 5, 9, 10, 18, 20 Ondas terrestres em LM e MF, banda de 26 MHz com linha de visada B 16, 64 4.5, 5, 9, 10, 18, 20 Transmiss˜oes de sinal refletido
na atmosfera em HF e MF C 16, 64 10, 20 Canais com dificuldade sky-wave
em HF
D 16, 64 10, 20
Ondas de transmiss˜ao sky-wave do tipo NVIS
(Incidˆencia Vertical Pr´oxima do C´eu) E 4, 16 100 Transmiss˜oes em VHF nas bandas
acima de 30MHz
O conceito de sky-wave mostrado na tabela acima apresenta a ideia de uam transmiss˜ao via r´adio que utiliza a atmosfera para a transmiss˜ao do sinal, utilizando as caracter´ısticas de reflex˜ao e refra¸c˜ao dos gases atmosf´ericos[13].
A tabela tamb´em mostra quais op¸c˜oes de largura de banda e modula¸c˜ao se encai-xam em cada modo, e como cada modo de transmiss˜ao do DRM se encaixa em determi-nadas condi¸c˜oes de uso.
Podemos observar que conforme avan¸camos no modo, e consequentemente preferi-mos mais robustez no sistema (modo D), nossas op¸c˜oes de Largura de Banda v˜ao ficando restritas as op¸c˜oes de mono canal (10 kHz) ou canal duplo(20 kHz)[11].
para transmiss˜ao em VHF, h´a uma ´unica op¸c˜ao de largura de banda dispon´ıvel.
3.3.3
Codecs de ´
Audio
Alguns codificadores de ´audio s˜ao permitidos pelo DRM. Esses codecs s˜ao pertencentes a fam´ılia de codificadores da norma MPEG4 Parte 3. A ferramenta MPS MSC (MPEG Surround Main Service Channel tamb´em pode ser utilizada em conjunto com codificador MPEG-4 HE-AAC para a transmiss˜ao multicanal 5.1 ou 7.1 [14].
Segue a lista dos codificadors permitidos:
• HE-AAC (High-Efficiency Advanced Audio Coding): Codificador de ´audio com foco em m´usica e voz, transmiss˜ao mono entregando qualidade aproximada a de FM mono e transmiss˜ao est´ereo entregando com qualidade aproximada a de FM est´ereo j´a conhecida usando-se a ferramenta “Parametric Stereo”.
• CELP (Code-excited linear prediction): Este codec est´a dispon´ıvel para os modos de robustez de A a D, onde ´e capaz de prover qualidade de telefonia para voz a 8 kbit/s. O CELP tem faixa de opera¸c˜ao que vai de 4 kbit/s at´e 20 kbit/s.
• HVXC (Harmonic Vector Excitation Coding): Dispon´ıvel para os modos de ro-bustez de a A a D, provˆe qualidade pr´oxima a de telefonia a baix´ıssimos bitrates. Opera em taxa fixa de 2 kbit/s ou 4 kbit/s.
A ferramenta SBR (Spectral Band Replication) pode ser usada com qualquer um dos codi-ficadores dispon´ıveis. Al´em dos codificadores definidos pelo padr˜ao, pelo menos um teste foi feito por Michael Feilen, (University of Applied Sciences in Kaiserslautern) utilizando um outro codificador. No caso, o codificador usado foi o CELT (Constrained Energy Lapped Transform), um codificador de ´ultima gera¸c˜ao, desenvolvido pela Xiphophorus Foundation, que n˜ao requer pagamento de royalties para a sua utiliza¸c˜ao. Atualmente o mesmo pesquisador prop˜oe o uso do codificador OPUS (IETF RFC 6716), que ´e uma fus˜ao dos codificadores CELT (voltado para m´usica) com o codificador criado pela ent˜ao Skype Inc. (agora Microsoft ), o SILK. A faixa de opera¸c˜ao do OPUS vai de 6kbit/s a 510kbit/s. O OPUS n˜ao faz o uso de nenhuma tecnologia que requer o pagamento de royalties, mas ainda se est´a apenas no n´ıvel da pesquisa.
22
3.3.4
A transmiss˜
ao em FM
Como foi dito anteriormente, para a transmiss˜ao em FM, adota-se o nome de DRM+ para esse padr˜ao.
A proposta ´e a de se empregar a modula¸c˜ao COFDM, com as mini-portadoras moduladas em 4, 16 ou 64-QAM onde o sinal digital dever´a ocupar uma largura de 100 kHz ( 50 kHz em torno da portadora anal´ogica) conforme indicado na Figura 3.10 [45]
Figura 3.10: M´ascaras de transmiss˜ao para FM. .
A capacidade de transmiss˜ao para o DRM+ varia entre 187 kbits/s e 475 kbit/s, em 4-QAM e 64-QAM, respectivamente
3.3.5
Servi¸
cos dispon´ıveis
Assim como outros padr˜oes, o DRM tem a disponibilidade de oferecer alguns servi¸cos extras, de acordo com a vontade do operador. O DRM utiliza o protocolo MOT (Multi-media Object Transfer ) para o envio de conte´udo. Esse protocolo permite a transferˆencia de arquivos individualmente (MOT header mode), lida com metadados dos arquivos de
forma transparente.
O MOT opera em modo de carrossel de dados com suporte opcional a m´ultiplas classes de prioridade e o modo de diret´orio garante a consistˆencia dos componentes de conjuntos de dados no receptor em todos os momentos. J´a o MOT Broadcast Website define um certo tipo de conte´udo web que ser´a transmitido no carrossel MOT, opcional-mente com p´aginas HTML iniciais para diferentes classes de receptores enquanto o MOT Slideshow carrega imagens que ser˜ao apresentadas em sequˆencia.
O DRM tamb´em pode usar o Sistema de Transmiss˜ao de Aviso de Emergˆencia (EWBS - Emergency Warning Broadcast System) que utiliza o meio de transmiss˜ao para alertar o p´ublico em situa¸c˜oes que sejam necess´arios avisos r´apidos. O sistema pode ser implementado no r´adio e na TV, tanto em sistemas digitais e anal´ogicos. A opera¸c˜ao envolve o envio de um c´odigo espec´ıfico, o sinal de controle EWS, que ´e transportado pelo mesmo canal da transmiss˜ao.
O envio de informa¸c˜oes de trˆansito no formato TPEG ( Transport Protocol Experts Group ), onde o TPEG ´e um formato com especifica¸c˜oes para transmiss˜ao de dados precisos sobre tr´afego.
J´a o Journaline ´e um servi¸co de texto e menus interativo nativo DRM. Esse servi¸co ´e composto por p´aginas com informa¸c˜ao de texto de tamanho m´aximo de 4096 caracteres por p´agina, que s˜ao acess´ıveis atrav´es de menus definido pela emissora. O Journaline ´e capaz de ser exibido em todos os tipos de receptores que tenham uma simples tela que suporte texto. Ele tamb´em suporta Unicode (todos os conjuntos de caracteres s˜ao suportados) e tem taxa de bits no intervalo de 200 bps `a 2 kbps.
H´a tamb´em, em processo de normatiza¸c˜ao, o servi¸co de v´ıdeo H.264 sobre o DRM chamado Diveemo. Esse servi¸co consiste no envio de v´ıdeo em tempo real, em baixa resolu¸c˜ao, com uma ou mais trilhas de ´audio.
3.4
IBOC HDRadio
Criado pela empresa norte-americana Ibiquity, o In Band on Channel Hybrid Digital Radio (IBOC-HDRadio) ´e um sistema propriet´ario, onde quem quiser utilizar o sistema, sejam emissoras ou fabricantes, devem efetuar o pagamento de taxas para a empresa.
24 acordo com a receita obtida pelo uso do sistema e deve-se pagar para obter as atualiza¸c˜oes do sistema que possam ser desenvolvidas.
Isso claramente encarece a implanta¸c˜ao desse sistema, especialmente para empresas que s˜ao locais e n˜ao tem tanta verba dispon´ıvel para a aquisi¸c˜ao do sistema. H´a tamb´em ainda o fato de n˜ao ser um sistema flex´ıvel, impossibilitando a adapta¸c˜ao a diferentes caracter´ısticas de mercado. Um outro entrave ao sistema ´e que o contrato ´e perp´etuo, ou seja, a empresa adquirente est´a presa a Ibiquity para sempre e a emissora fica impedida de realizar engenharia reversa para entender como o sistema funciona.
O HDRadio ´e o padr˜ao escolhido para os Estados Unidos, situa¸c˜ao que foi definida em 2002.
Este padr˜ao funciona com Ondas M´edias (onde funcionam as frequˆencias AM) e tamb´em com a faixa VHF onde funcionam as frequˆencias utilizadas no FM. A premissa de opera¸c˜ao do sistema ´e que a transmiss˜ao digital pode funcionar no mesmo canal do sinal anal´ogico que j´a existe, tanto para canais em AM como FM, por isso a denomina¸c˜ao In-band on-Channel (IBOC). A Figura 3.11 apresenta os modos de opera¸c˜ao do HD Radio.
Figura 3.11: Modos de opera¸c˜ao do IBOC HDRadio. .
Este padr˜ao usa como codificador de ´audio o HDC (Hybrid Digital Coding), de propriedade da empresa sueca Coding Technologies, por´em com segredo industrial, au-mentando a dificuldade para a cria¸c˜ao de novos equipamentos compat´ıveis com o modelo. A Figura 3.12 abaixo mostra, de modo simplificado, a organiza¸c˜ao de um sistema para transmitir um sinal IBOC juntamente com o anal´ogico. Na linha de cima temos, simplificadamente, um sistema FM convencional, composto por um est´agio de tratamento de ´audio em banda-base (amplificador, mixers, etc.), um modulador FM anal´ogico, seguido
de um amplificador de potˆencia (RF) e finalmente a antena.
Figura 3.12: Esquema de transmiss˜ao do IBOC HDRadio. .
A linha de baixo sinaliza o caminho digital da transmiss˜ao, onde o sinal anal´ogico passa pelo codificador de ´audio HDC e por um modulador digital. A sa´ıda do modula-dor digital ent˜ao ´e acoplada `a sa´ıda do modulador anal´ogico, para que os sinais sejam unificados e ent˜ao enviados ao elemento irradiante do sistema.
Na linha superior do esquema, podemos perceber um item extra: a linha de retardo. Ela est´a adicionada ao circuito anal´ogico para que as informa¸c˜oes anal´ogicas e digital cheguem simultaneamente, pois a codifica¸c˜ao de ´audio e a modula¸c˜ao digital inserem um atraso em seu processo.
Devido a essa constru¸c˜ao, um sintonizador IBOC foi planejado para funcionar em modo ”dual”, j´a que idealmente, o receptor IBOC estar´a sintonizando a parte digital do sinal. Entretanto, se o sinal digital n˜ao puder ser recuperado devido `as condi¸c˜oes de recep¸c˜ao, o receptor automaticamente mudaria para a fonte anal´ogica, sem interromper a continuidade do programa para o ouvinte.
Devemos lembrar que cada esta¸c˜ao envia sua programa¸c˜ao independentemente das demais, portanto ao mudar de esta¸c˜ao, o sintonizador deve descobrir a nova frequˆencia e ficar preso a ela. Esse processo demora alguns segundos, e o aparelho, por n˜ao estar recebendo nenhuma informa¸c˜ao, ficaria em silˆencio. Para evitar isso, a sincroniza¸c˜ao deveria ser feita por sat´elite.
Um outro fato interessante sobre o IBOC HDRadio ´e que h´a um atraso no sinal, devido `a codifica¸c˜ao. Esse atraso ´e visto frequentemente com o valor de 8 segundos, o que em sistemas de comunica¸c˜ao ´e um valor muito alto e afeta muito a qualidade
26 da transmiss˜ao, por exemplo, de um jogo de futebol, onde vocˆe ter´a uma experiˆencia prejudicada caso tente acompanhar a transmiss˜ao pela TV e a narra¸c˜ao pelo r´adio.
Testes indicaram que, apesar do nome, o HDRadio n˜ao ´e um leg´ıtimo ”In Band On Channel”, visto que o sinal ´e transmitido tamb´em no canal adjacente, o que naturalmente diminui a disponibilidade de espectro para novos players no mercado.
Atualmente, a Ibiquity foi adquirida pela empresa DTS, que se torna a propriet´aria da plataforma e tecnologia.
3.5
ISDB-Tsb
O Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial sound broadcasting (ISDB-Tsb) ´e um padr˜ao japonˆes desenvolvido pela NHK, que ´e a empresa p´ublica de radiodifus˜ao do Jap˜ao. Esse sistema ´e baseado no sistema japonˆes de TV digital.
Esse modelo exige uma grande largura de banda, de forma que diversos programas diferentes devem ser transmitidos juntos, o que exige um ´org˜ao operador da rede para efetuar essa transmiss˜ao.
Assim como os outros modelos de R´adio Digital, o ISDB-Tsb n˜ao ´e utilizado apenas para transmitir ´audio. O ´audio ´e codificado utilizando o codec MPEG-2:AAC e ´e agregado com outros fluxos atrav´es de um multiplexador MPEG-2. O conjunto montado ´e passa ent˜ao por codifica¸c˜ao de canal e ´e transmitido, conforme ´e mostrado na Figura 3.13 a seguir:
Figura 3.13: Diagrama em blocos do ISDB-Tsb. .
A informa¸c˜ao enviada fica a cargo de cada emissora, com mais de um programa simultˆaneo ou n˜ao.
Figura 3.14: Exemplo de aloca¸c˜ao de bits para 1 e 3 segmentos no ISDB-Tsb. .
Para a inclus˜ao do sinal de r´adio digital no espectro eletromagn´etico, o Jap˜ao seguiu um padr˜ao que n˜ao prevˆe a substitui¸c˜ao do r´adio anal´ogico pelo digital, mas a coexistˆencia de ambos, aproveitando do iminente fim da TV anal´ogica no pa´ıs. Com uma fase de transi¸c˜ao que foi de 2003 at´e 2011, o sinal da TV anal´ogica, que ocupava a faixa UHF e VHF (essa ´ultima ocupada tamb´em pelo sinal da TV digital), passou a dividir
28 espa¸co com o r´adio digital na faixa UHF, enquanto foram mantidos os sinais AM e FM. Ap´os 2011, a TV anal´ogica foi desligada e o espectro UHF ficou totalmente liberado para o ISDB-Tsb
Figura 3.15: Planejamento de espectro no Jap˜ao. .
Para a transmiss˜ao, cada esta¸c˜ao de r´adio gera a sua programa¸c˜ao pr´opria e a empacota em forma de feixe de transporte (transport stream), enviando-o para a DRP, que mant´em torres de transmiss˜ao nas cidades de T´oquio e Osaka. A DRP procede ent˜ao `
a transmiss˜ao desses sinais em forma de COFDM, onde a DRP transmite o sinal de cada esta¸c˜ao de forma independente, ou seja, o sinal de cada esta¸c˜ao ´e transportado pelo seu pr´oprio feixe de transporte e as subportadoras de COFDM ocupam a sua janela de faixa estreita (segmento) do espectro.
A necessidade desse envio pode ser explicada por dois motivos:
1. Nas cidades de T´oquio e Osaka as transmiss˜oes s˜ao feitas em torres extremamente altas constru´ıdas em locais previamente selecionados, ent˜ao j´a existe uma infraes-trutura comum que facilita a transmiss˜ao.
2. O outro motivo ´e que o ISDB-Tsb, apesar de usar a segmenta¸c˜ao de espectro (e apesar de esses segmentos poderem ser manipulados de forma independente), trata
os canais como um ´unico grupo, a fim de evitar a necessidade de se ter bandas de guarda entre os mesmos.
3.6
T-DMB
O T-DMB ´e uma vers˜ao do Digital Multimedia Broadcasting (DMB), que foi adaptada para trabalhar utilizando frequˆencias de r´adio terrestres, ou seja, trabalha em VHF e UHF.
O DMB por sua vez, ´e um aprimoramento do DAB, baseado para as necessidades da Cor´eia do Sul, onde o foco era uma unifica¸c˜ao dos modelos digitais de r´adio e tv.
O T-DMB ´e utilizado principalmente no pa´ıs asi´atico, onde sua presen¸ca ´e encon-trada em 80% da ´area do pa´ıs e atinge 90% da popula¸c˜ao sul-coreana.
T-DMB funciona em ve´ıculos em uma velocidade acima de 120 km/h. TV e r´adio continuam funcionando em t´uneis, com pequenas falhas que rapidamente s˜ao corrigidas pelo sistema.
Cap´ıtulo 4
R´
adio Digital no Mundo
Como mostrado no cap´ıtulo anterior, existem diversos padr˜oes de transmiss˜ao digital do sinal de r´adio. Esse padr˜oes podem ser os escolhidos para in´umeros projetos de digitali-za¸c˜ao da radiodifus˜ao pelo mundo, cada qual com sua especifica¸c˜ao e necessidades. Cabe a cada pa´ıs ou organiza¸c˜ao deve ent˜ao selecionar qual o padr˜ao que ´e apropriado para a regi˜ao.
Muitos pa´ıses j´a iniciaram o processo de digitaliza¸c˜ao. Alguns j´a est˜ao em fase final, outros est˜ao implementando e ainda temos exemplos onde o projeto n˜ao foi levado a frente e nesse cap´ıtulo iremos trazer alguns exemplos desses trˆes casos.
4.1
Alemanha
Com o modelo j´a definido, DAB+, as transmiss˜oes na Alemanha foram iniciadas em 2009. Dados coletados em 2017 mostram que j´a existe transmiss˜ao digital em grande parte do pa´ıs, incluindo assim todas as regi˜oes metropolitanas.
Em setembro de 2016, a ´ultima regi˜ao metropolitana alem˜a foi alcan¸cada pelo r´adio digital: a cidade-estado de Hamburgo, que passou a ser atendida pela RSH, esta¸c˜ao mais popular do estado de Schleswig-Holstein, que come¸cou a transmitir via DAB+ na regi˜ao. Em janeiro de 2017, a Alemanha possu´ıa 110 transmissores preparados para o padr˜ao digital em um total de 150 esta¸c˜oes dispon´ıveis em todos os 16 estados, como foi dito.
A Figura 4.1 abaixo, retirada de [15] mostra um mapa com as transmissoras e a cobertura total no pa´ıs:
Figura 4.1: Mapa de Cobertura do R´adio Digital na Alemanha. .
As maiores transmiss˜oes digitais s˜ao feitas pelas emissoras p´ublicas, que detˆem redes de transmiss˜ao em todos os estados, ao contr´ario das r´adios comerciais que est˜ao presentes na maioria, mas n˜ao em todos, como por exemplo o estado de Mecklenburg-Vorpommern, que tem cobertura da popula¸c˜ao de apenas 20,3% e existe apenas um multiplexador da NDR (Norddeutscher Rundfunk - R´adio Alem˜a do Norte) operando na frequˆencia 225,648 MHz.
O governo alem˜ao tamb´em recomenda o DAB+ como plataforma para transmis-s˜ao de informa¸c˜oes para os motoristas, usando o r´adio automotivo como interface. Na Alemanha, cerca de 80% dos carros novos vendidos tem o r´adio automotivo digital, seja como padr˜ao ou como opcional para compra.
Essas informa¸c˜oes s˜ao transmitidas desde 2013 por dois provedores comerciais, Garmin e Mediamobile, que utilizam o padr˜ao TPEG (Transport Protocol Experts Group) via multiplexadores DAB+.
32 A expectativa de ser criado mais conte´udo no pa´ıs germˆanico, conforme foi divul-gado no painel ”Use oportunidades, Salve parcelas de mercado, Conquiste alvos”(
”Chancen nutzen, Marktanteile sichern, Zielgruppen erobern.“ ). Nesse evento Willi Schreiner , diretor-gerente da Absolut Digital e Antenne Deutschland disse que ”Em 2018, ser˜ao lan-¸cados mais 16 programas de r´adio privados nacionais, o que levar´a ao reavivamento do mercado e `a aceita¸c˜ao dos ouvintes.”J´a Martin Deitenbeck , diretor-gerente da S¨ achsis-che Landesanstalt para transmiss˜ao privada e novos meios de comunica¸c˜ao, disse que ”Na Saxˆonia, a oferta no r´adio digital terrestre DAB + aumentar´a massivamente.”[16]
Dados de Outubro de 2017 j´a mostravam a Alemanha como o segundo maior ven-dedor de equipamentos receptores do mundo,ficando atr´as apenas da Inglaterra. [17]
4.2
Estados Unidos
Os Estados Unidos, como j´a vimos anteriormente, utilizam o padr˜ao propriet´ario da Ibi-quity no processo de digitaliza¸c˜ao. O pa´ıs j´a ultrapassou a marca de 2,2 mil r´adios comerciais operando no sistema e 4 milh˜oes de receptores recebem o sinal.
Apesar do apoio do governo americano, o HD Radio ainda enfrenta alguns proble-mas na sua implementa¸c˜ao. A ado¸c˜ao, mesmo nos valores mencionados, ainda ´e conside-rada baixa para o previsto, al´em das dificuldades causadas pelos problemas do HDRadio, como a interferˆencia do sinal nas emissoras adjacentes e no pr´oprio sinal anal´ogico da emissora que ainda transmite em AM/FM.
H´a tamb´em o desconhecimento da tecnologia, onde um n´umero surpreendente de pessoas realmente n˜ao sabem o que ´e o HDRadio e confundem com r´adio via sat´elite. H´a tamb´em o desinteresse de uma imensa parcela da popula¸c˜ao em adquirir ou conhecer o sistema.
´
E bem claro que, no contexto americano, o r´adio digital vive um impasse, onde n˜ao h´a interesse do p´ublico devido `a falta de op¸c˜oes de programa¸c˜ao e as emissoras n˜ao investem em novas op¸c˜oes devido `a baixa audiˆencia alcan¸cada.
4.3
´
India
A ´India foi um dos primeiros pa´ıses do mundo a anunciar um imenso e bem pesquisado plano de digitaliza¸c˜ao do r´adio. O padr˜ao escolhido pelo governo indiano foi a tecnologia
de r´adio DRM. O plano visava garantir que fosse mantido um alcance significativo para a popula¸c˜ao de 1,2 bilh˜oes de pessoas, ao mesmo tempo em que oferece melhorias servi¸cos de r´adio, conforme visto anteriormente.
O investimento realizado pelo governo indiano foi de aproximadamente 200 mi-lh˜oes de d´olares em testes, que ajudaram a escolher o DRM com o objetivo de cobrir aproximadamente 70% do pa´ıs.
Para o contexto indiano, a escolha pelo DRM significava que n˜ao era necess´ario um espectro de frequˆencia adicional, que a infra-estrutura de transmiss˜ao existente era sufici-ente e n˜ao precisava ser substitu´ıda e que inclusive os transmissores existentes poderiam ser convertidos em digital a um custo nominal.
A instala¸c˜ao foi dividida em fases. A fase I focou na instala¸c˜ao de 37 transmissores DRM em todo o pa´ıs. Estes 37 transmissores agora s˜ao operacionais. A ´India est´a agora no processo de lan¸camento da fase II do projeto DRM, onde come¸car´a a oferecer os recursos e servi¸cos completos desses transmissores DRM, e consequentemente melhorando mais a qualidade do servi¸co.
Com a finaliza¸c˜ao da fase II, os servi¸cos DRM completos estar˜ao finalmente dispo-n´ıveis para o p´ublico e uma campanha de informa¸c˜ao p´ublica ser´a iniciada para informar os cidad˜aos indianos da plataforma de r´adio DRM completamente nova e voltada para o futuro e seus muitos benef´ıcios.
Durante a fase II, a maioria dos transmissores transporta um novo sinal DRM enquanto ainda mant´em a transmiss˜ao anal´ogica para suportar receptores anal´ogicos existentes (configura¸c˜ao denominada ”modo de transmiss˜ao simultˆanea de DRM”) - com transmiss˜oes totalmente digitais inseridas em determinados pontos do dia.
A Fase III ´e a encarregada por culminar na transi¸c˜ao completa dos servi¸cos de r´adio para a plataforma digital DRM, melhorando ainda mais o n´umero e a qualidade dos servi¸cos de r´adio e recursos extras para os ouvintes, ao mesmo tempo em que economiza enormes quantidades de energia utilizada na transmiss˜ao a cada ano.
As transmiss˜oes de DRM nas cidades de Delhi e Nangli j´a come¸caram e agora oferecem excelente qualidade de ´audio baseada no codec de ´audio da DRM, comentado anteriormente. A transmiss˜ao tamb´em inclui mensagens de texto DRM e o servi¸co Jour-naline. Esse servi¸co de texto avan¸cado fornece not´ıcias detalhadas de v´arios t´opicos para ouvintes. Essas not´ıcias s˜ao acess´ıveis na tela do r´adio, sem necessidade de acesso `a
34 Internet.
Na transmiss˜ao digital total em determinados momentos durante o dia, o sinal ´e aprimorado com um segundo programa de ´audio e tamb´em fornece aos receptores alguns logos de esta¸c˜oes para serem apresentados por alguns modelos receptores como parte de uma lista de servi¸cos e permitindo que os ouvintes encontrem o servi¸co certo sem precisar ler t´ıtulos de programa e nomes de emissoras.
A ind´ustria tamb´em est´a sendo preparada para atender a demanda que est´a sendo criada. Um fabricante nacional indiano j´a desenvolveu um receptor DRM independente e alguns fabricantes de autom´oveis tamb´em passaram a disponibilizar um receptor DRM automotivo em seus sistemas de ´audio incorporados. J´a a ind´ustria de receptores do-m´esticos enxerga na digitaliza¸c˜ao uma ´otima oportunidade para satisfazer a demanda na procura de aparelhos que ser˜ao usados nas casas, al´em de enxergar uma oportunidade para fabricar receptores focados na exporta¸c˜ao para pa´ıses que usem o DRM como padr˜ao.
4.4
A ascens˜
ao e a queda do R´
adio Digital em
Por-tugal
Infelizmente, nem todo processo de digitaliza¸c˜ao foi levado adiante. Em Portugal, por exemplo, houve uma tentativa de digitalizar o r´adio nacional, com forte apoio do estado portuguˆes.
No final da d´ecada de 1980, a Radiodifus˜ao Portuguesa (hoje integrada na RTP, R´adio e Televis˜ao de Portugal) come¸cou a pensar na digitaliza¸c˜ao do r´adio portuguˆes com as bases da implementa¸c˜ao sendo definidas em 1992.
No fim do ano de 1997, a RDP conseguiu a autoriza¸c˜ao para fazer uma transmiss˜ao de exibi¸c˜ao em Lisboa. O local escolhido foi o Parque das Na¸c˜oes, onde em janeiro de 1998 ocorreu a Expo 98.
A transmiss˜ao experimental foi inaugurada atrav´es do funcionamento de 4 emisso-ras, 3 que cobriam a regi˜ao de Lisboa e uma que cobria a regi˜ao de Vila Nova de Gaia. Durante a exposi¸c˜ao, a RDP manteve trˆes carros adaptados para que os visitantes da exposi¸c˜ao, nacionais ou estrangeiros, pudessem conhecer o novo sistema que estava sendo exibido ali naquele instante.
digital foi fornecida em agosto de 1998.
Esse era um grande plano de expans˜ao da rede digital em Portugal. Era planejado que at´e 2006, existiram cerca de 78 esta¸c˜oes transmissoras de r´adio digital no pa´ıs, por´em a realidade ficou distante disso: a RDP instalou apenas 44 emissores, que cobriam 72% da popula¸c˜ao portuguesa.
Essa diferen¸ca entre o planejado e o realizado tem em uma de suas causas as sucessivas revis˜oes nas leis portuguesas que regem o r´adio. Isso mostra que para a imple-menta¸c˜ao ser efetuada com sucesso, tem que ser ter uma estrutura e legisla¸c˜ao firmes e n˜ao suscet´ıveis a in´umeras mudan¸cas que causem atrasos e retrabalhos nos projetos.
O custo total de implementa¸c˜ao das 44 emissoras instaladas ´e calculado em 11,5 milh˜oes de euros e n˜ao foi acompanhado de um crescimento da audiˆencia, que sempre foi pouco acima do zero. H´a claro algumas causas para essa audiˆencia baixa como por exemplo que os equipamentos de recep¸c˜ao era caros e escassos. A n˜ao ado¸c˜ao das radiodifusoras privadas tamb´em foi um fator que impediu muito o crescimento do p´ublico.
A venda dos receptores DAB em Portugal era feita essencialmente para audi´ofilos que pretendiam ouvir a Antena 2 com uma qualidade de som superior `a das emiss˜oes tradicionais ou para curiosos das novas tecnologias de r´adio. Nessa ´epoca tamb´em n˜ao havia novas funcionalidades que justificassem a ado¸c˜ao e compra de um aparelho novo, o que n˜ao ajudou a cativar o ouvinte portuguˆes.
O projeto de digitaliza¸c˜ao do radio portuguˆes foi encerrado em abril de 2011, quando a RTP (que j´a havia incorporado a RDP) decidiu encerrar as transmiss˜oes devido aos custos previamente citado e `a baixa audiˆencia alcan¸cada.
4.5
Noruega: um caso de sucesso
A Noruega foi o primeiro pa´ıs do mundo a iniciar um processo de desligamento das trans-miss˜oes de r´adio FM, ap´os o fim dos testes de r´adio digital utilizando o padr˜ao DAB e DAB+. Esse processo foi anunciado em 16 de abril de 2015 e iniciado em janeiro de 2017, com o prazo de dura¸c˜ao previsto de 12 meses, com desligamentos programados por regi˜oes.
O desligamento das transmiss˜oes em FM na Noruega ser´a obrigat´orios para todas as r´adios nacionais e tamb´em para as r´adios comerciais locais que transmitam para grandes
36 regi˜oes enquanto os emissores locais ou que alcancem regi˜oes menores ter˜ao o direito de continuar a transmitir FM at´e 2022, quando ter˜ao suas licen¸cas revisadas e n˜ao poder˜ao mais utilizar o r´adio anal´ogico em suas transmiss˜oes.
Atualmente, a Noruega tem uma cobertura de r´adio digital de 99,7% de sua popu-la¸c˜ao, feito alcan¸cado pela r´adio publica NRK. J´a as r´adios comerciais que se converteram ao digital, alcan¸cam aproximadamente 92,8% dos noruegueses, conforme mostra a figura ?? e ?? [18]. Essa porcentagem j´a ´e maior que a alcan¸cada pela FM anal´ogica do pa´ıs.
Figura 4.2: Mapa de Cobertura do R´adio Digital P´ublica na Noruega. .
Figura 4.3: Mapa de Cobertura do R´adio Digital Comercial na Noruega. .
O governo norueguˆes deseja que todos os t´uneis do pa´ıs tenham sinal DAB inde-pendente do comprimento do t´unel. Para que se tenha ˆexito, foi montado um plano onde todos os t´uneis novos j´a receber˜ao a cobertura do DAB e os que j´a necessitam de uma cobertura FM tamb´em receber˜ao sinal DAB. O funcionamento atual do sinal FM ´e tal que apenas alguns canais funcionam dentro do t´unel; e no formato digital, todos os canais poder˜ao ser sintonizados no interior do t´unel.
Em rela¸c˜ao a recep¸c˜ao do sinal em autom´oveis, ao menos 78% dos carros novos vendidos j´a tem receptor digital e um total de 28% de todos os carros est˜ao adaptados e muitos donos de carros antigos tem planos de fazer a atualiza¸c˜ao do receptor automotivo.
Cap´ıtulo 5
R´
adio Digital no Brasil
Apesar de o estudo sobre a digitaliza¸c˜ao do r´adio ter sido iniciado no in´ıcio deste s´eculo, a introdu¸c˜ao do r´adio digital ainda est´a apenas come¸cando no Brasil, de maneira muito lenta[19]. Assim como a digitaliza¸c˜ao do sinal de tv, para termos a digitaliza¸c˜ao do r´adio ´e necess´aria uma apresenta¸c˜ao de como ser´a feita, o que ainda est´a sendo encaminhado pelo Minist´erio da Ciˆencia, Tecnologia, Inova¸c˜oes e Comunica¸c˜oes. Ainda falta, entre outras situa¸c˜oes, a defini¸c˜ao de qual ser´a o padr˜ao utilizado pelo pa´ıs para efetuar essa digitaliza¸c˜ao.
5.1
Defini¸
c˜
ao sobre o padr˜
ao de r´
adio digital para o
Brasil
O Sistema Brasileiro de R´adio Digital (SBRD) foi criado em em mar¸co de 2010,segundo a portaria 290 do Minist´erio das Comunica¸c˜oes, que foi assinada pelo ministro H´elio Costa[20]. A cria¸c˜ao do SBRD foi considerada um passo a mais na digitaliza¸c˜ao, por´em nessa medida n˜ao foi indicado um modelo a ser seguido no pa´ıs.
Houve a indica¸c˜ao de parˆametro m´ınimos necess´arios para que um modelo possa ser candidato a teste e foram feitas compara¸c˜oes entre os modelos reconhecidos pela UIT (Uni˜ao Internacional das Telecomunica¸c˜oes) e apresentados anteriormente. A Tabela 5.1 [21] a seguir representa a an´alise realizada pela Anatel, confirmando os modelos que foram aprovados para a fase de testes.
Tabela 5.1: Compatibilidade analisada pela Anatel.
Sistema
Faixa de Frequˆencia em que h´a compatibilidade com o atual espectro anal´ogico
OM OT OC FM Outras DAB - - - - VHF, UHF ISDB-Tsb - - - - VHF, UHF
DRM Sim Sim Sim - -IBOC Sim - - Sim
-´
E importante frisar que essa tabela foi apresentada pela Anatel em 2007 em uma audiˆencia p´ublica no Senado e desde 2009 foi lan¸cado o DRM para Ondas M´edias, de forma a atender as necessidades dessa faixa de frequˆencias, conforme foi mostrado anteriormente nesse trabalho.
Com base na tabela 5.1, chegamos a conclus˜ao da Anatel, que foi declarar compa-t´ıvel os modelos DRM e IBOC, autorizando-os assim para os testes[21].
Foram realizadas duas rodadas de testes nos modelos escolhidos pela Anatel, com diferentes emissoras e configura¸c˜oes poss´ıveis. Os resultados desses testes s˜ao reportados ao Conselho Consultivo do R´adio Digital.
5.2
O Conselho Consultivo do R´
adio Digital
Esse conselho foi fundado pelo Minist´erio das Comunica¸c˜oes no ano de 2012 com a mis-s˜ao de firmar uma posi¸c˜ao t´ecnica sobre qual modelo de r´adio digital funciona melhor,a partir dos resultados obtidos na nova rodada de testes, al´em de tratar de temas como financiamento da transi¸c˜ao do sistema, pol´ıtica industrial e modelo de neg´ocio.
O conselho tem um formato multilateral e re´une diferentes partes da industria de r´adio do Brasil: conta com 19 representantes do Governo Federal, do Poder Legislativo, do setor de radiodifus˜ao e da ind´ustria. Segmentos da sociedade civil, n˜ao contemplados na forma¸c˜ao original do Conselho conseguiram o direito de participa¸c˜ao: Federa¸c˜ao In-terestadual dos Trabalhadores em Radiodifus˜ao e Televis˜ao (Fitert), Sociedade Brasileira
40 de Engenharia de Televis˜ao (Set), Uni˜ao Latina de Economia Pol´ıtica da Informa¸c˜ao, da Comunica¸c˜ao e da Cultura (ULEPICC – Brasil), Sociedade Brasileira de Estudos Interdis-ciplinares da Comunica¸c˜ao (Intercom) e Federa¸c˜ao Brasileira das Associa¸c˜oes Cient´ıficas e Acadˆemicas de Comunica¸c˜ao (Socicom).
5.3
Testes de R´
adio Digital no Brasil
Apesar de ainda n˜ao ter chegado a um consenso sobre qual o modelo a ser seguido, o governo brasileiro autorizou algumas emissoras a realizar testes com alguns modelos de r´adio digital, de forma que esses testes ajudassem na decis˜ao sobre o modelo escolhido para ser seguido no Brasil. Oo modelos escolhidos para testes no Brasil foram o IBOC HDRadio e o DRM, que conforme vimos anteriormente, suportam as necessidades que o MCTIC enxerga como b´asicas para o mercado nacional.
5.3.1
A Primeira Rodada de Testes
Doze emissoras foram autorizadas a testar o IBOC e apenas duas institui¸c˜oes foram au-torizadas a testar o sistema europeu DRM: a Radiobras e a Faculdade de Tecnologia da Universidade de Bras´ılia. Para o IBOC, as autorizadas foram Sistema Globo de R´adio, Bandeirantes, Jovem Pan, RBS e Eldorado para S˜ao Paulo, Rio de Janeiro, Bras´ılia, Belo Horizonte, Porto Alegre e Curitiba.
Esses testes foram aprovados em 12 de setembro de 2005. Nem todas as emisso-ras disponibilizaram relat´orios sobre essa bateria de testes, de modo que a an´alise fica dificultada.
Dentre as que divulgaram resultados, est´a o Sistema Globo de R´adio, que atrav´es da R´adio CBN FM realizou os testes na cidade de S˜ao Paulo. A CBN n˜ao conseguiu efetuar testes relativos ao impacto do sinal na recep¸c˜ao do sinal anal´ogico do mesmo canal e em canais adjacentes pela inexistˆencia de canais adjacentes sendo utilizados naquela ´epoca, j´a que em S˜ao Paulo, a emissora mais pr´oxima a testar o r´adio digital se encontra no canal 96,9 FM e a CBN est´a em 90,5 FM.
H´a tamb´em a dificuldade de se testar por conta das r´adios ”piratas”. Esse problema ocorre, por exemplo, com r´adios n˜ao legalizadas que se encontram na faixa do 90,7, com o sinal inserido na banda de guarda que seria utilizada pela CBN. Vale lembrar que s˜ao nas
