Explicação para os problemas da TDT em Portugal

Os problemas de recepção do sinal da TDT têm afetado centenas de pessoas por todo o Concelho de Tomar, especialmente nas Freguesias de Alviobeira, Casais, Junceira, Serra, Paialvo, Madalena e Beselga, com especial destaque para as vertentes das encostas viradas a SW.

O trabalho apresentado de seguida dá uma explicação técnica, mas razoavelmente fácil de perceber, qual a razão para o problema.

Originalmente publicado em http://tvdigital.wordpress.com/ onde deverá ser acompanhado este assunto.

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O texto a seguir é do Engenheiro de Telecomunicações Eliseu Macedo, escrito exclusivamente para o blog.

Nas últimas semanas, sobretudo desde o apagão analógico, têm-se verificado muitas falhas de recepção na rede TDT, originando milhares e milhares de queixas. Estas falhas acontecem sobretudo à noite e são mais frequentes nos dias quentes.

Na verdade, esta situação não é recente e tem-se constatado sistematicamente este tipo de falhas desde o início da rede, em Abril de 2009. Apenas o número de pessoas que a verifica é agora muito maior, em virtude da tardia adesão à TDT, fruto de Portugal ter, senão a mais pobre plataforma TDT do Mundo, claramente a TDT mais fraca da Europa.

Como se não bastassem todos os aspectos negativos que rodearam a implantação, a saber:

  • O MUX A devia ter 6 serviços e tem apenas 4 (falta o 5º canal: Concorreram ZON e Telecinco, processo está em tribunal; falta o canal HD – como se tolera que os detentores da licença continuem impunes ao não emitir conteúdos neste canal?)
  • Os 5 MUXs B a F nunca foram para o ar. Houve 2 candidatos, mas o que ganhou (Portugal Telecom) desistiu. Por que razão não se abre novo concurso internacional?
  • A cobertura terrestre do único MUX existente é francamente má, inferior ao nível mínimo de praticamente todos os países em que se aproxima da barreira dos 98 a 99% e é inclusivamente inferior à cobertura anterior da rede analógica (95%).
  • Equipamento caro, em virtude de se ter escolhido um codec mais eficiente que permite maior número de canais a ser emitidos, mas que não está a ser rentabilizado.

Temos agora mais um factor negativo para quem não deseja subscrever qualquer pacote pago para ver a televisão que sempre viu até aqui: falhas constantes na recepção do sinal.

A que se devem então estas falhas? Ao contrário do que por vezes se lê, não se devem a acções deliberadas por parte do detentor do direito de utilização de frequência (PT) para “cortar” o sinal nem muito menos a intervenções na rede de emissores para melhorias. A verdade é muito mais simples: estas falhas devem-se a um fenómeno natural muito conhecido (formação de ductos) na Troposfera e ao facto da rede portuguesa trabalhar em frequência única em todo o território continental (SFN).

Os parâmetros actuais da rede TDT em frequência única são estes:

Para uma rede trabalhar correctamente em frequência única, é muito importante dimensionar adequadamente a localização dos emissores, potência de emissão, diagrama de radiação das antenas, etc. O parâmetro de projecto mais importante é o chamado “intervalo de guarda” que corresponde em Portugal a ¼ da duração de um “símbolo” e que é equivalente 224us (Um símbolo é obtido através da modulação de um conjunto de bits).

Para que serve o intervalo de guarda? O intervalo de guarda funciona da seguinte maneira:

  • Todos os emissores TDT estão sincronizados entre si, logo todos emitem o mesmo símbolo ao mesmo tempo
  • Um receptor situado na área abrangida por mais do que um emissor TDT que se situem a distâncias diferentes vai receber 2 símbolos em momentos diferentes, já que como os emissores estão a distâncias diferentes, o sinal do emissor mais distante vai sofrer mais atraso do que o sinal do emissor mais próximo
  • O receptor vai escolher um dos sinais para referência, vai adquiri-lo e a seguir vai ficar “à espera” de mais réplicas até ao final do Intervalo de guarda. Qualquer réplica recebida dentro desse intervalo vai ser interpretada como o mesmo símbolo e portanto reforça o sinal.
  • Quando o intervalo de guarda (os 224 us) se esgotam, o receptor entra no período de recepção do símbolo seguinte e vai considerar que qualquer sinal recebido nesse intervalo corresponde ao símbolo seguinte.

É importante referir qual a distância que um sinal viaja, à velocidade da luz, neste “intervalo de guarda”:

Da física temos: d (distância) = v (velocidade).t (tempo)

Resulta então que d= 3e8 x 224e-6, ou seja a distância percorrida por um sinal em 224 microssegundos é de 67.2 km.

O que acontece então se um receptor receber sinal dum emissor próximo e simultaneamente receber sinal de um emissor TDT mais longínquo? Lembremo-nos que toda a rede TDT portuguesa trabalha na mesma frequência, pelo que esta situação pode resultar em reforço de sinal ou destruição de sinal consoante esta condição:

  • a) O 2º emissor está dentro da área de intervalo de guarda, isto é, mais próximo que 67.2 km → o sinal é reforçado, interferência construtiva
  • b) O 2º emissor está fora da área de intervalo de guarda, isto é, mais distante que 67.2 km → o sinal sobre uma interferência destrutiva, podendo mesmo aniquilar a recepção.

Isto é uma abordagem algo simplista porque teremos também que contar com as reflexões do próprio emissor, isto é, não é sequer necessário existirem vários emissores para que uma rede SFN funcione mal, ou pelo menos cause problemas em determinados locais. Na prática, a distância segura de 67.2 km vai ser muito menor.

Vemos portanto que cabe à entidade detentora da rede TDT assegurar que nenhum emissor TDT é captado a mais do que 67 km de distância. Isto não é uma tarefa fácil. Normalmente o que se faz é uma escolha criteriosa dos locais de emissão, sistema radiante e potência emitida. Mas existe mais um factor que parece que tanto Anacom como PT esqueceram neste processo: a variabilidade intrínseca da atmosfera que provoca alterações brutais do alcance dos sinais rádio.

É isto que está a afectar a rede Portuguesa: o facto de se ter escolhido uma única frequência de operação em todo o continente e a variabilidade do alcance do sinal devido a mudanças na atmosfera. Na verdade, um sinal rádio tanto pode viajar apenas 30km como no dia seguinte poder alcançar mais de 300 km. Estas variações podem mesmo ser previstas consoante a pressão atmosférica, temperatura, humidade, etc. Sob determinadas condições, os sinais das faixas VHF e UHF podem facilmente ultrapassar a linha de vista e percorrer centenas ou até milhares de kilómetros, muito para além do previsto em situação normal.

William R. Hepburn é um meteorologista e entusiasta de rádio famoso por ter desenvolvido um algoritmo de previsão deste fenómeno de propagação para além de linha de vista. Podemos ver na sua página emhttp://www.dxinfocentre.com/tropo_eur.html a previsão de propagação para praticamente todo o mundo. Vejamos um exemplo da previsão para 5a Feira da semana passada, uma semana muito afectada por falhas na rede TDT:

Podemos constatar como Portugal, sobretudo a costa litoral, é muito afectada por propagação melhorada. Isto provocou falhas generalizadas de recepção TDT, pois a distância de segurança de 67.2 km foi largamente ultrapassada pelos emissores TDT nacionais.

Como evitar o problema? Como a Anacom ainda não consegue alterar as condições de propagação só existe uma coisa a fazer: acabar com a rede SFN e passar a rede TDT para MFN, ou seja, sistema em multifrequência: cada região com a sua frequência de modo a que quando este problema de propagação surja não haja interferência entre regiões e se consiga receber TDT correctamente. Foi o que Espanha fez, nomeadamente na Galiza. Muitos Multiplexers de Santiago de Compostela que estão (ainda) em SFN (e podem alcançar centenas de km) foram desconectados em Vigo da rede SFN e emitem a partir deste emissor em frequências (canais UHF) alterados.

O mesmo se devia fazer em Portugal. Adoptar um esquema MFN, que podia inclusivamente re-utilizar a antiga rede analógica, já que deixaria de haver problema de interferência destrutiva. Por exemplo, o Norte podia ser servido numa frequência a partir do Monte da Virgem e o Centro servido por outra frequência a partir da Lousã. Os antigos retransmissores analógicos poderiam também ser reactivados em pequenos grupos SFN do emissor principal MFN.

A rede SFN tal como está, manifestamente não serve os interesses da população. Uma nota da EBU (http://www.analysysmason.com/PageFiles/11730/EBU%20on%20SFN.pdf) aconselha a que as redes SFN tenham uma diâmetro máximo de 150 a 250km, muito diferente do que existe actualmente. Essa dimensão, pode no entanto corresponder facilmente às zonas de influência dos antigos emissores analógicos.

É interessante verificar como Portugal dispõe de direitos já negociados para ter em operação 3 redes nacionais em MFN, com frequências distintas por região. O mapa seguinte é um planeamento efectuado pela própria Anacom, no qual se verificam os canais UHF de 3 Multiplexers, região por região:

Este planeamento foi feito para colocar em prática depois do apagão analógico, em que já se teria todo o espectro UHF e VHF disponível, mas não tem ainda em conta a desafectação dos canais 61 a 69 para emissões televisivas. Estes 9 canais passaram a ser utilizados pela 4a geração móvel.

No entanto, é sabido que em posterior reunião com autoridades espanholas, Portugal mantém intactos os direitos a 3 redes Nacionais em MFN, pelo que será fácil substituir os 2 casos de frequências acima do canal 60.

Em conclusão: se bem que o MFN, em pequenas redes SFN, pode ainda não resolver todos os casos de recepção deficiente (os ecos do próprio emissor continuam a ser um problema) pode no entanto ser a solução para as graves deficiências notadas nos últimos tempos devidos às variações de condições de propagação e que originaram milhares e milhares de queixas. Estas variações serão uma constante todos os anos, principalmente no Verão. Portugal dispõe não de um, mas sim de 3 direitos negociados com Espanha para ter no ar 3 Multiplexes diferentes e em MFN. O apagão analógico já se deu, o espectro está aí. A população gastou com esforço muito dinheiro para se adaptar. Merece agora um serviço condigno.

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