Ψηφιακό Μέρισμα και Ψηφιακή Τηλεόραση στη χώρα μας

Featured | Ο στόχος του άρθρου αυτού επικεντρώνεται στο Ψηφιακό Μέρισμα (Ψ.Μ.) και την αξιοποίησή του στη χώρα μας. Αρχικά δίδεται ο ορισμός του ψηφιακού μερίσματος και συζητούνται οι εξελίξεις αναφορικά σε αυτό, τόσο σε διεθνές όσο και ευρωπαϊκό επίπεδο. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι τεχνολογίες και οι υποψήφιες υπηρεσίες που δύνανται να το αξιοποιήσουν, καθώς και τα παρελκόμενα ζητήματα που θα προκύψουν από την πιθανή αξιοποίησή του. Τα ζητήματα αυτά αναλύονται και στη συνέχεια συζητούνται οι παρεμβάσεις που απαιτούνται σε τεχνικό και ρυθμιστικό επίπεδο, προκειμένου να διασφαλιστεί η αρμονική συνύπαρξη υφιστάμενων και μελλοντικών υπηρεσιών στη ζώνη συχνοτήτων του ψηφιακού μερίσματος. Τέλος, παρουσιάζονται οι αρχές πάνω στις οποίες θα πρέπει να βασιστεί η εθνική πολιτική αναφορικά στην αξιοποίηση του ψηφιακού μερίσματος, ώστε να μεγιστοποιηθεί το επιχειρηματικό, οικονομικό και κοινωνικό όφελος για τη χώρα μας.

Τι είναι το Ψηφιακό Μέρισμα

Σύμφωνα με τον ορισμό που δόθηκε στην Opinion RSPG07-161 [1] της Ομάδας Πολιτικής Φάσματος Ραδιοσυχνοτήτων (RSPG) της Ευρωπαϊκής Ένωσης, το ψηφιακό μέρισμα είναι: “The digital dividend is understood as the spectrum made available over and above that required to accommodate the existing analogue television services in a digital form, in VHF4 (band III: 174-230 MHz) and UHF bands (bands IV and V: 470-862 MHz).” Δηλαδή με τον όρο ψηφιακό μέρισμα εννοούμε το πλεόνασμα φάσματος που θα προκύψει μετά τη χρήση αυτού που κρίνεται αναγκαίο για την υποστήριξη υφιστάμενων τηλεοπτικών υπηρεσιών, συμπεριλαμβανομένων των τρεχουσών υποχρεώσεων για παροχή υπηρεσιών δημοσίας χρήσης.

Ιδιαίτερα βοηθητικό σε αυτόν τον ορισμό είναι το Σχήμα 1, στο οποίο διακρίνεται η χρήση των ζωνών VHF και UHF για την παροχή τηλεοπτικού προγράμματος βασιζόμενο σε αναλογική τεχνολογία, καθώς και το πλεόνασμα φάσματος που προκύπτει από τη χρήση τής πολύ πιο φασματικά αποδοτικής τεχνικής της ψηφιακής ευρυεκπομπής.

Το κενό διάστημα που διακρίνεται στο Σχήμα 1 είναι το λεγόμενο ψηφιακό μέρισμα, το οποίο ανάλογα με τη χώρα και την τηλεοπτική παράδοση που έχει κάθε μια, ποικίλει σημαντικά. Αξίζει να σημειωθεί εδώ, ότι σε πολλές χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης ένα μεγάλο ποσοστό του τηλεοπτικού σήματος διανέμεται μέσω καλωδίου (καλωδιακή τηλεόραση) και όχι με ασύρματο τρόπο όπως για παράδειγμα στη χώρα μας.

Γενικά η ζώνη UHF και ιδιαίτερα το φάσμα των 470-862 MHz θεωρείται μία εκ των πολυτιμότερων για την σχεδίαση και ανάπτυξη ασύρματων τεχνολογιών επικοινωνιών, καθότι εξασφαλίζει ισορροπία μεταξύ ραδιοκάλυψης, χωρητικότητας (ευρυζωνικότητας) και ευκολίας κατασκευής ραδιοεξοπλισμού. Πιο συγκεκριμένα:

• Το μέγεθος των συσκευών ραδιοεξοπλισμού του χρήστη είναι μικρό λόγω της δυνατότητας κατασκευής αποδοτικής κεραίας μικρών διαστάσεων εξασφαλίζοντας έτσι φορητότητα,
• Το διαθέσιμο εύρος ζώνης είναι επαρκές και κατάλληλο για να αναπτυχθούν τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές και τεχνολογίες για μετάδοση δεδομένων με υψηλές ταχύτητες.
• Τα χαρακτηριστικά διάδοσης είναι πολύ ευνοϊκά διότι παρουσιάζουν χαμηλή απόσβεση, εξασφαλίζοντας έτσι τη διάδοση ραδιοκυμάτων σε μεγάλες αποστάσεις.

Διεθνείς και ευρωπαϊκές εξελίξεις αναφορικά με το Ψηφιακό Μέρισμα

Στην Παγκόσμια Διάσκεψη Ραδιοεπικοινωνιών του 2007 αποφασίστηκε να κατανεμηθεί η ζώνη 790-862MHz στις κινητές υπηρεσίες σε συμπρωτεύουσα βάση με τις υφιστάμενες ραδιοτηλεοπτικές υπηρεσίες για την περιοχή 1 (δηλαδή Ευρώπη και Αφρική) το αργότερο μέχρι τον Ιούνιο του 2015. Αυτό, σημαίνει ότι και οι δύο υπηρεσίες, δηλαδή τόσο η υπηρεσία κινητών επικοινωνιών όσο και η υπηρεσία τηλεοπτικής εκπομπής, ευρίσκονται πλέον απονεμημένες στην περιοχή των 790-862 MHz σε ισότιμη βάση. Το τμήμα του εύρους ζώνης των 72MHz στο άνω άκρο της υφιστάμενης τηλεοπτικής ζώνης UHF (V) που εκτείνεται από 790MHz έως 862MHz, αποτελεί το προς το παρόν διαθέσιμο προς αξιοποίηση ψηφιακό μέρισμα.

Τα τελευταία τέσσερα χρόνια (2007-2010) τόσο σε διεθνές (Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών – ITU) όσο και σε ευρωπαϊκό επίπεδο έχουν λάβει χώρα σειρά εξελίξεων που αποσκοπούν στη μεγιστοποίηση της αξιοποίησης του ψηφιακού μερίσματος. Σήμερα για την ITU αλλά και για την Ευρωπαϊκή Ένωση, η αξιοποίηση του ψηφιακού μερίσματος αποτελεί μία ήδη δρομολογημένη εξέλιξη και αντιμετωπίζεται ως σημαντική οικονομικο-κοινωνική ευκαιρία. Όπως θα δούμε παρακάτω, έχουν εκπονηθεί ήδη για λογαριασμό της Ευρωπαϊκής Ένωσης μελέτες οικονομικού χαρακτήρα, στις οποίες αποτιμάται το όφελος που θα προκύψει από την αξιοποίηση του ψηφιακού μερίσματος για την ευρωπαϊκή οικονομία.

Πιθανές χρήσεις αυτού του τμήματος φάσματος των 72 MHz στα πλαίσια της Ευρωπαϊκής Ένωσης είναι οι παρακάτω:

• Άλλη ψηφιακή ευρυεκπομπή με ακόμα πιο φασματικά αποδοτική τεχνική μετάδοσης από την υφιστάμενη DVB-T, όπως π.χ. αυτή βασιζόμενη στο τεχνικό πρότυπο DVB-T2 του ETSI.
• Κινητή τηλεόραση, δηλαδή τηλεόραση η οποία εκπέμπει ψηφιακό σήμα τηλεόρασης στο κινητό μας τηλέφωνο.
• Εμπορικές ασύρματες ευρυζωνικές υπηρεσίες, απευθυνόμενες τόσο σε σταθερούς όσο και κινούμενους χρήστες.
• Ασύρματες ευρυζωνικές υπηρεσίες για την προστασία του κοινού και την ανακούφισή του από φυσικές ή άλλες καταστροφές μέσω των λεγομένων PPDR (Public Protection and Disaster Relief) δικτύων. Σημειώνεται εδώ ότι τα δίκτυα αυτά είναι αρκετά διαδεδομένα στην Ευρώπη, αλλά όχι στη χώρα μας.
• Επικουρικές υπηρεσίες στη ραδιοτηλεοπτική υπηρεσία και τη δημιουργία ραδιοτηλεοπτικού προγράμματος, όπως:
  • ασύρματα μικρόφωνα,
  • ζεύξεις, οι οποίες βοηθούν στη λήψη και μετάδοση τηλεοπτικού σήματος και ήχου,
  • οι λεγόμενες cognitive services, δηλαδή υπηρεσίες οι οποίες παρέχονται από ευμετάβλητη και ευπροσάρμοστη τεχνολογική πλατφόρμα βασιζόμενη σε προηγμένες τεχνικές ψηφιακής επεξεργασίας σήματος. Πρόκειται για ευπροσάρμοστους πομποδέκτες, οι οποίοι αυτοπρογραμματίζονται ανάλογα με το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται η συσκευή μας.
• Απροσδιόριστες μελλοντικές υπηρεσίες οι οποίες όμως πρέπει να είναι ουδέτερου τεχνολογικού χαρακτήρα ευθυγραμμισμένες ως προς την αρχή WAPECS (Wireless Access Platforms for Electronic Communications Services Management) που έχει υιοθετήσει η Επιτροπή Πολιτικής Φάσματος Ραδιοσυχνοτήτων (Radio Spectrum Policy Group – RSPG) της Ευρωπαϊκής Ένωσης.

Τεχνολογικές εξελίξεις στην ψηφιακή ευρυεκπομπή και αντίκτυπος στη χώρα μας

Ας εξετάσουμε τώρα κάποιες τεχνολογικές εξελίξεις, οι οποίες έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην εφαρμογή της ψηφιακής τηλεόρασης στη χώρα μας καθώς και στο προκύπτον εύρος ζώνης του παραγόμενου ψηφιακού μερίσματος. Σήμερα, η Digea χρησιμοποιεί για την παροχή υπηρεσιών ψηφιακής ευρυεκπομπής DVB-T την εξελιγμένη κωδικοποίηση MPEG-4, ενώ ο κρατικός πάροχος ΕΡΤ, ο οποίος εισήγαγε την άνοιξη του 2006 την ψηφιακή ευρυεκπομπή στη χώρα μας, εκπέμπει με τη λιγότερο φασματικά αποδοτική κωδικοποίηση MPEG-2.

Η χρήση της τεχνικής κωδικοποίησης H.264/MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding), πρακτικά διπλασιάζει τη χωρητικότητα ενός πολυπλέκτη DVB-T σε σχέση με την παλαιότερη μέθοδο κωδικοποίησης MPEG-2. Δηλαδή, ουσιαστικά μέσα στο ίδιο εύρος ζώνης συχνότητας η συμπίεση H.264/MPEG-4 AVC μπορεί να μεταδώσει τη διπλάσια σχεδόν πληροφορία απ΄ ότι ένας πολυπλέκτης που χρησιμοποιεί συμπίεση MPEG-2. Έτσι, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1, η χωρητικότητα ανά πολυπλέκτη DVB-T με συμπίεση MPEG2 φθάνει μέχρι τα 8 κανάλια απλής ανάλυσης (single definition – SD) ή το ένα κανάλι υψηλής ανάλυσης (high definition – HD), ενώ οι αντίστοιχες χωρητικότητες είναι 16 SD και 3 HD κανάλια ανά πολυπλέκτη για την πιο αποδοτική μέθοδο συμπίεσης MPEG4.

Πίνακας 1: Χωρητικότητα DVB-T πολυπλέκτη εύρους ζώνης 8MHz ανάλογα με τη μέθοδο συμπίεσης.

Επομένως, παρά το γεγονός ότι ο κρατικός φορέας ψηφιακής τηλεόρασης έχει ήδη σημαντικές επενδύσεις βασισμένες στην τεχνολογία συμπίεσης MPEG-2 θα πρέπει σύντομα να μετακινηθεί στην υπερέχουσα συμπίεση MPEG-4, όχι μόνο για να επιτύχει καλύτερη εκμετάλλευση του διαθέσιμου φάσματος, αλλά και για να διευκολυνθεί η μετάβαση των χρηστών από την αναλογική στην ψηφιακή εκπομπή. Με τη μετακίνηση της ΕΡΤ στην συμπίεση MPEG-4 θα έχουμε ομοιογενές σύνολο ψηφιακών εκπομπών στη χώρα μας και για κάθε χρήστη παραδοσιακού αναλογικού δέκτη θα απαιτηθεί η αγορά ενός μόνον αποκωδικοποιητή MPEG-4.

Τεχνολογική εξέλιξη μεγάλης σημασίας για τη χώρα μας αποτελεί η δημιουργία του προτύπου DVB-T2. Πρόκειται για μια εξέλιξη του υφιστάμενου προτύπου της επίγειας πλατφόρμας DBV-T, το οποίο χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή στη χώρα μας για τη ψηφιακή ευρυεκπομπή. Το νέο πρότυπο ουσιαστικά υιοθετεί τεχνολογίες που έχουν ήδη χρησιμοποιηθεί στη ψηφιακή δορυφορική και καλωδιακή μετάδοση εικόνας, σύμφωνα με τα εξελιγμένα τεχνικά πρότυπα 2ης γενιάς DVB-S2 και DVB-C2. Η νέα τεχνολογία DVB-T2 περιγράφεται από το ETSI standard EN 302 755 [2] και τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά του είναι τα ακόλουθα:

• Χρησιμοποιεί την ίδια κωδικοποίηση που επιλέχθηκε για τα DVB-S2 και DVB-C2. Η κωδικοποίηση LDPC (Low Density Parity Check) σε συνδυασμό με την κωδικοποίηση BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquengham) εξασφαλίζει εξαιρετική συμπεριφορά σε παρουσία υψηλών επιπέδων θορύβου και παρεμβολών, έχοντας ως αποτέλεσμα ένα πολύ ανθεκτικό και συμπαγές σήμα.
• Μια νέα τεχνική, που ονομάζεται κυλιόμενοι αστερισμοί (Rotated Constellations), εξασφαλίζει πρόσθετη ανθεκτικότητα σε κανάλια με δύσκολες συνθήκες διάδοσης.
• Επίσης ο μηχανισμός Multi-PLP (Physical Layer Pipes) επιτρέπει την ανεξάρτητη ρύθμιση κάθε προσφερόμενης εντός του καναλιού υπηρεσίας, προκειμένου να ανταποκριθεί στις εκάστοτε συνθήκες λήψης (π.χ. εσωτερική, εξωτερική κεραία λήψης). Ο ευέλικτος αυτός μηχανισμός επιτρέπει στις μεταδόσεις να σχεδιαστούν με τέτοιο τρόπο, ώστε ο δέκτης να είναι σε θέση να εξοικονομήσει ενέργεια αποκωδικοποιώντας μόνο τη σχετική υπηρεσία και όχι το σύνολο των πολυπλεγμένων υπηρεσιών.
• Δύναται να χρησιμοποιήσει μια μέθοδο διαφορικής κωδικοποίησης εκπομπής (Alamouti coding), που βελτιώνει την κάλυψη μικρών SFNs.

Μερικά σημαντικά τεχνικά χαρακτηριστικά του προτύπου DVB-T2 συνοψίζονται με χρήσιμο τρόπο στον Πίνακα 2, όπου μπορεί κανείς να διακρίνει τις ομοιότητες και διαφορές με το υφιστάμενο πρότυπο DVB-T. Παρατηρούνται αρκετές διαφορές που αναδεικνύονται με κόκκινο χρώμα με προεξάρχουσα αυτή που δίνει το πραγματικά στρατηγικό πλεονέκτημα στο καινούριο πρότυπο DVB-T2 έναντι του DVB-T, δηλαδή τον συνδυασμό κωδικοποίησης LDPC και BCH για την υλοποίηση του αλγόριθμου ευθέως διόρθωσης σφάλματος (Forward Error Correction – FEC). Η επιλογή αυτή για τον αλγόριθμο FEC επιτρέπει την αύξηση της φασματικής απόδοσης που προέρχεται από τη χρήση ψηφιακής διαμόρφωσης QAM 256 σημείων. Πρόσθετα οφέλη προκύπτουν και από τη μείωση των διασκορπισμένων πιλοτικών τόνων (scattered pilots). Πιο συγκεκριμένα, στο DVB-T2 μπορούμε να έχουμε μικρότερα ποσοστά διασκορπισμένων τόνων (1%, 2%, 4% και 8%) έναντι του σταθερού ποσοστού 8% που προδιαγράφει το DVB-T και φυσικά λιγότερους συνεχείς πιλοτικούς τόνους που φθάνουν μόλις το 0,35% του συνολικού πλήθους των τόνων, έναντι του σταθερού ποσοστού 2.6% του DVB-T.

Πίνακας 2: Σύγκριση μεταξύ τεχνικών προτύπων ψηφιακής ευρυεκπομπής DVB-T και DVB-T2.

Επιχειρώντας μια γρήγορη σύγκριση μεταξύ των DVB-T και DVB-T2, διαπιστώνουμε ότι εάν χρησιμοποιηθεί κωδικοποίηση MPEG-2 για το DVB-T2 -μάλλον κάτι απίθανο, καθότι το MPEG-2 είναι ήδη παρωχημένο-, εξασφαλίζουμε εκπομπή 10 SD και 2 HD καναλιών ανά πολυπλέκτη, ενώ αν χρησιμοποιηθεί η αναμενόμενη Η.264/MPEG-4 AVC, εξασφαλίζουμε μέχρι 20 κανάλια SD και 4 HD κανάλια ανά πολυπλέκτη. Δηλαδή μόλις με ένα (1) δίαυλο των οκτώ (8) μεγακύκλων, μπορούμε να εκπέμψουμε ακόμα και τέσσερα (4) κανάλια υψηλής ευκρίνειας. Αυτό σημαίνει εξαιρετικά μεγάλη οικονομία στο τηλεοπτικό φάσμα, η οποία μπορεί να απελευθερώσει ακόμα μεγαλύτερες ποσότητες φάσματος επαυξάνοντας το ψηφιακό μέρισμα, το οποίο στη συνέχεια δυνάμεθα να αποδώσουμε προς χρήση για διάφορες τεχνολογίες και εφαρμογές, μη αποκλειόμενης και της ψηφιακής ευρυεκπομπής.

4. Τεχνολογίες που δύνανται να αξιοποιήσουν το ψηφιακό μέρισμα.

Ας εξετάσουμε τώρα με μεγαλύτερη λεπτομέρεια, ποιες είναι οι τεχνολογίες που μπορούν να αξιοποιηθούν στο λεγόμενο ψηφιακό μέρισμα.

Μια πολύ σημαντική τεχνολογία που μπορεί να αξιοποιήσει το ψηφιακό μέρισμα είναι η ευρυζωνική κινητή τηλεόραση, η οποία έχει χαρακτήρα multi cast. Είναι γραμμική υπηρεσία εκπομπής (linear multicast) -όπως και η ψηφιακή τηλεόραση- και πολύ πιο αποδοτική σε σχέση με την streaming TV που μεταδίδεται μέσω των δικτύων UMTS ή HSPA. Ο πάροχος της υπηρεσίας αυτής (π.χ. ένας υφιστάμενος πάροχος υπηρεσιών κινητής τηλεφωνίας) μπορεί μέσα από κάποιο σταθμό βάσης να εκπέμψει σήμα ψηφιακής τηλεόρασης προς κάθε χρήστη εντός της κυψέλης και να μην κάνει point-to-point streaming όπως κάνει σήμερα, προκειμένου να μεταδώσει το περιεχόμενο στο δέκτη του χρήστη μέσω πρωτοκόλλου IP. Το multi-casting είναι μια πολύ αποδοτική μέθοδος εκπομπής, διότι το εκπεμπόμενο περιεχόμενο μπορούν να το λάβουν ταυτόχρονα δεκάδες, εκατοντάδες χρηστών στην κυψέλη στην οποία το πρόγραμμα εκπέμπεται. Ιδανικές συχνότητες για την ανάπτυξη αυτής της υπηρεσίας ευρίσκονται στο χαμηλότερο τμήμα της ζώνης 470-862 MHz, αλλά και το τμήμα 790-862MHz προσφέρει μια ικανοποιητική τεχνική λύση.

Μια άλλη σημαντική υπηρεσία είναι η παροχή ασύρματων ευρυζωνικών υπηρεσιών που απευθύνεται σε συνδρομητές που είτε μετακινούνται είτε ευρίσκονται σε σταθερές θέσεις. Παρόμοιες υπηρεσίες παρέχονται ήδη σήμερα από παρόχους στη χώρα μας, μέσω UMTS ή μέσω πιο προηγημένων πρωτοκόλλων δικτύων ΗSPA και ΗSPA plus, τα οποία επιτυγχάνουν ρυθμούς μετάδοσης μέχρι και 14,4 Megabit το δευτερόλεπτο. Επομένως το υποψήφιο ψηφιακό μέρισμα 790-862MHz παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον για τους παρόχους κινητών επικοινωνιών στη χώρα μας. Η τεχνική βάση διά της οποίας οι σχετικές υπηρεσίες μπορούν να αποδοθούν στον χρήστη είναι UMTS καθώς και η επόμενη γενεά κινητών επικοινωνιών Long Term Evolution (LTE) για την οποία τα σχετικά τεχνικά πρότυπα έχουν σχεδόν ολοκληρωθεί. Μάλιστα οι εταιρείες κινητής τηλεφωνίας στην Ευρώπη έχουν ήδη δεσμευτεί να υιοθετήσουν την τεχνολογία LTE και επομένως η πιθανότητα να δοθούν αυτές οι υπηρεσίες μέσω WiMAX πρέπει να θεωρείται μικρή. Προκειμένου όμως μια εταιρεία κινητής τηλεφωνίας να επενδύσει πάνω σε αυτή την τεχνολογία και να αξιοποιήσει το φάσμα που χαρακτηρίζεται ως ψηφιακό μέρισμα, θα πρέπει να διασφαλίζεται βιώσιμο επιχειρηματικό σχέδιο και οικονομία κλίμακας, η οποία όμως μπορεί να προκύψει μόνον εάν και εφόσον εξασφαλιστεί ταυτόχρονα η εναρμονισμένη διάθεση της ζώνης σε όλα τα κράτη μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης, τουλάχιστον.

Μια άλλη πιθανή αξιοποίηση του ψηφιακού μερίσματος είναι τα ευρυζωνικά δίκτυα προστασίας του κοινού και ανακούφισης καταστροφών (PPDR). Τα υφιστάμενα PPDR δίκτυα είναι στενής ζώνης και βασίζονται κυρίως στα τεχνικά ψηφιακά πρότυπα TETRA και TETRAPOL. Τα πρότυπα αυτά παρέχουν φωνή και υπηρεσίες δεδομένων στενής ζώνης. Οι παραπάνω υπηρεσίες θα μπορούσαν να αναβαθμιστούν και να αποκτήσουν ευρυζωνικότητα χρησιμοποιώντας φάσμα από το ψηφιακό μέρισμα.

Το ψηφιακό μέρισμα μπορεί επίσης να αξιοποιήσει ο τομέας των υπηρεσιών Services Ancillary Broadcasting (SAB) και Services Ancillary Program making (SAP) δηλαδή υπηρεσίες βοηθητικές στη ραδιοτηλεοπτική υπηρεσία και στην υπηρεσία παραγωγής προγράμματος. Χρήστες της υπηρεσίας αυτής είναι επαγγελματίες που εργάζονται σε οργανισμούς συλλογής ειδήσεων, εμπορικά θέατρα, ραδιοτηλεοπτικούς σταθμούς, σε μουσικές συναυλίες μεγάλης κλίμακας αλλά και χρήστες που εξυπηρετούν μικρότερες κοινωνικές ομάδες όπως δημοτικά θέατρα, σχολεία, εκκλησίες, κ.λπ. Αυτοί οι χρήστες χρησιμοποιούν το φάσμα για μεγάλο εύρος εφαρμογών όπως ασύρματα μικρόφωνα, ear monitors, talk back, ασύρματες κάμερες και ζεύξεις για τη μετάδοση ακουστικού και οπτικού σήματος. Πολλές από αυτές τις υπηρεσίες λειτουργούν ουσιαστικά στη βάση του διαθέσιμου κατά τόπους φάσματος. Εάν σε κάποια περιοχή υπάρχει διαθέσιμο φάσμα, οι συσκευές αυτές εντοπίζουν ποιο είναι αυτό και το χρησιμοποιούν κατά περίπτωση. Γενικά, η απαίτηση για τους χρήστες αυτής της κατηγορίας είναι το φάσμα να είναι καθαρό και να εμφανίζει χαμηλή καθυστέρηση, αυτό που τεχνικά αναφέρεται ως low latency.

Οικονομική αποτίμηση του Ψηφιακού Μερίσματος

Στην ενότητα αυτή συζητείται η οικονομική αποτίμηση του ψηφιακού μερίσματος σε Ευρωπαϊκό επίπεδο. Σύμφωνα με στοιχεία τα οποία δημοσιεύονται στην Opinion RSPG09-291 [3] της Ομάδας Πολιτικής Φάσματος Ραδιοσυχνοτήτων (RSPG) της Ευρωπαϊκής Ένωσης, συμπεραίνεται ότι με κατάλληλο συντονισμό και εναρμόνιση της ζώνης 790-862MHz σε ευρωπαϊκό επίπεδο, σε συνδυασμό με κοινή εφαρμογή τεχνολογικών λύσεων και ουδετερότητα προς τις υπηρεσίες που θα προσφερθούν δια του ψηφιακού μερίσματος, το προκύπτον όφελος για την ευρωπαϊκή οικονομία κυμαίνεται μεταξύ δεκαεπτά (17) και σαράντα τεσσάρων (44) δισεκατομμυρίων ευρώ ανάλογα με την εξέλιξη της ζήτησης των προσφερόμενων υπηρεσιών. Το πιο απαισιόδοξο σενάριο δίνει ένα όφελος δεκαεπτά (17) και το πιο αισιόδοξο όφελος σαράντα τεσσάρων (44) δισεκατομμυρίων ευρώ. Σημειώνεται ότι η παραπάνω αποτίμηση έλαβε υπόψη της και τις απαιτούμενες επενδύσεις για την αναδιοργάνωση των τηλεοπτικών δικτύων υψηλής ισχύος εκπομπής που βασίζονται στο πλάνο συχνοτήτων GE06 χωρίς μείωση της χωρητικότητάς τους.

Τεχνικά και ρυθμιστικά ζητήματα που αφορούν στην αξιοποίηση του Ψ.Μ.

Στην ενότητα αυτή εστιάζουμε σε τεχνικά ζητήματα ιδιαίτερης σημασίας για την αξιοποίηση του ψηφιακού μερίσματος, τα οποία παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον σε επίπεδο εθνικής (Υπουργείο Μεταφορών, Υποδομών και Δικτύων) και ρυθμιστικής (ΕΕΤΤ) πολιτικής. Ένα ζήτημα ιδιαίτερης σημασίας είναι η επίπτωση που έχει το επίπεδο στάθμης του πεδίου, που προέρχεται από την ψηφιακή ευρυεκπομπή στην υποψήφια ζώνη του ψηφιακού μερίσματος. Πιο συγκεκριμένα, στην Report 22 της CEPT [4], αναφέρεται ότι το επίπεδο παρεμβολής το οποίο πρόκειται να προέλθει από την εφαρμογή των κατοχυρωμένων τεχνικών παραμέτρων που προσδιορίζονται στο συχνοτικό πλάνο GE06 (δηλαδή του πλάνου συχνοτήτων που κατοχυρώθηκε για την εκπομπή της ψηφιακής τηλεόρασης στην Ευρώπη και Αφρική), εμποδίζει την αξιοποίηση της εναρμονισμένη υποζώνης του ψηφιακού μερίσματος σε επίπεδο μεμονωμένης χώρας. Επομένως, προκειμένου να αξιοποιηθεί το ψηφιακό μέρισμα, θα πρέπει να υπάρξει σχετική συμφωνία για την από κοινού εναρμονισμένη χρήση της υποζώνης μεταξύ της ενδιαφερόμενης χώρας και των γειτονικών χωρών αυτής.

Είναι συνεπώς πολύ σημαντικό να κατανοήσουμε ότι εάν πρόκειται να κάνουμε κάποιες προσπάθειες για να μεγιστοποιήσουμε το όφελος από τη δημιουργία και εκμετάλλευση του ψηφιακού μερίσματος στη χώρα μας, θα πρέπει να λάβουμε υπόψη μας τη χρήση των τηλεοπτικών καναλιών 61-69 στις όμορές μας χώρες. Θα πρέπει δε να γίνουν σημαντικές συζητήσεις και ρυθμίσεις με τους γείτονές μας, προκειμένου η υποψήφια υποζώνη του Ψ.Μ. να αντιμετωπιστεί με ένα γενικά όμοιο τρόπο ώστε να διασφαλισθούν συνθήκες τεχνικής καταλληλότητας για την εισαγωγή και αξιοποίηση του ψηφιακού μερίσματος.

Ένα άλλο, επίσης σημαντικό, θέμα είναι οι παρεμβολές που θα προκύψουν από τα δίκτυα mobile broadband ή wireless broadband στη ζώνη των 800ΜΗz προς την υφιστάμενη υπηρεσία της ψηφιακής ευρυεκπομπής. Αναφορικά στο ζήτημα αυτό η Ευρωπαϊκή Ένωση ενώ έχει ήδη δεσμευθεί να προωθήσει την υλοποίηση του ψηφιακού μερίσματος, θεωρεί ταυτόχρονα απαραίτητη τη θέσπιση κατάλληλων τεχνικών προδιαγραφών για τους δέκτες του τηλεοπτικού σήματος, έτσι ώστε αυτοί να είναι ανθεκτικοί στα προβλήματα πιθανών παρεμβολών προερχόμενων από ευρυζωνικά ασύρματα ή κινητά δίκτυα. Η τεχνική βάση για την αρμονική συνύπαρξη της υφιστάμενης ψηφιακής ευρυεκπομπής DVB-T και ευρυζωνικών ασύρματων ή/και κινητών δικτύων που θα λειτουργήσουν στην ζώνη του ψηφιακού μερίσματος περιγράφεται στις CEPT Reports 30 και 31 [5,6]. Εκεί επίσης περιγράφονται και τα τεχνικά κριτήρια για την προστασία των τηλεοπτικών δεκτών από σήματα παρεμβολής προερχόμενα από τα σχετικά ευρυζωνικά ασύρματα ή/και κινητά δίκτυα.

Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι η πολιτική της Ευρωπαϊκής Ένωσης (γνωστή ως WAPECS) αναφορικά με την εισαγωγή νέων υπηρεσιών τόσο στις συχνότητες του ψηφιακού μερίσματος όσο και γενικότερα, ενστερνίζεται την λογική της τεχνολογικής ουδετερότητας (open interface). Σύμφωνα με την πολιτική WAPECS, ο πάροχος είναι ελεύθερος να επιλέξει την τεχνολογία διά της οποίας θα προσφέρει υπηρεσίες στον χρήστη, υπό την προϋπόθεση ότι συγκεκριμένα κριτήρια αναφορικά στο επιτρεπτό επίπεδο παρεμβολής ικανοποιούνται ώστε να διασφαλίζεται η αρμονική συνύπαρξη τεχνολογιών που υλοποιούνται σε γειτονικές συχνότητες. Λαμβάνοντας υπόψη τα διεθνή δεδομένα κι εμπειρία, προκύπτει ότι η χρήση του φάσματος ραδιοσυχνοτήτων βασιζόμενη στην προαναφερθείσα πολιτική της τεχνολογικής ουδετερότητας είναι ιδιαίτερα αποδοτική επιτυγχάνοντας ταυτόχρονη μεγιστοποίηση του επιχειρηματικού, κοινωνικού και οικονομικού οφέλους. Επομένως, προτείνεται να υιοθετήσουμε και στη χώρα μας παρόμοια πολιτική για την αξιοποίηση του ψηφιακού μερίσματος.

Όπως έχει ήδη αναφερθεί, στην παγκόσμια διάσκεψη ραδιοεπικοινωνιών WRC-07 η ζώνη 790-862MHz κατανεμήθηκε σε πρωτεύουσα βάση στην υπηρεσία κινητών επικοινωνιών στην Περιοχή 1 από τον Ιούνιο του 2015, ενώ επιτρέπει σε κάποιες χώρες της CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) να χρησιμοποιήσουν την ζώνη για παροχή υπηρεσιών κινητών επικοινωνιών πριν την ημερομηνία αυτή, σύμφωνα με τον Κανονισμό Ραδιοεπικοινωνιών (Radio Regulations). Προκειμένου όμως να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά το ψηφιακό μέρισμα για την εισαγωγή υπηρεσιών κινητών επικοινωνιών και να διασφαλισθεί η αρμονική συνύπαρξη με την επίγεια ψηφιακή ευρυεκπομπή, θα πρέπει να υιοθετηθεί κατάλληλο συχνοτικό πλάνο και τεχνικές παράμετροι λειτουργίας. Στην Report 31 [6] της CEPT περιγράφονται οι απαιτούμενοι τεχνικοί όροι και προϋποθέσεις για την χρήση της ζώνης 790-862MHz καθώς και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των διάφορων προτεινόμενων επιλογών. Η CEPT έχει αναπτύξει ένα προτιμώμενο εναρμονισμένο πλάνο συχνοτήτων βασισμένο σε πρωτόκολλο επιμερισμού συχνότητας FDD (Frequency Division Duplex). Για κράτη όμως τα οποία επιθυμούν να αποκλίνουν από την προτεινόμενο εναρμονισμένο συχνοτικό πλάνο προκειμένου να ανταποκριθούν καλύτερα στις εθνικές τους ανάγκες και εγχώρια ζήτηση αγοράς, η CEPT προτείνει και εναλλακτικό πλάνο βασισμένο σε πρωτόκολλο επιμερισμού στον χρόνο TDD (Time Division Duplex).

Για την εισαγωγή κινητών υπηρεσιών στη ζώνη 790-862MHz σύμφωνα με το πρωτόκολλο FDD, η CEPT προτείνει την διαυλοποίηση και πλάνο συχνοτήτων που παρουσιάζεται στον Πίνακα 3. Σύμφωνα με αυτό, διατίθεται προς αξιοποίηση ζευγαρωτό φάσμα (paired spectrum) 2x30MHz, που περιλαμβάνει έξη (6) ραδιοδιαύλους των 5MHz, με συχνοτική απόσταση (duplex gap) 11MHz μεταξύ της καθοδικής (downlink) 791-821MHz και ανοδικής (uplink) 832-862MHz ζώνης, καθώς και εύρος ζώνης 1MHz ως ζώνη φύλαξης (guard band) 790-791MHz. Αξιοσημείωτο γεγονός στο προτεινόμενο εναρμονισμένο πλάνο συχνοτήτων, είναι ότι οι θέσεις της καθοδικής και ανοδικής ζώνης είναι αντεστραμμένες κατ’ εξαίρεση της συνήθους πρακτικής. Αυτό οφείλεται στο ότι στις μελέτες που εκπονήθηκαν προς εξέταση της συμβατότητας μεταξύ Κινητών/Σταθερών Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων και Ψηφιακών Τηλεοπτικών Συστημάτων, προκύπτει ότι η ανεστραμμένη διευθέτηση οδηγεί σε ελαχιστοποίηση της ζώνης φύλαξης με αποτέλεσμα καλύτερη φασματική απόδοση. Επίσης, το τίμημα που προκύπτει από την ανάστροφη χρήση της καθοδικής και ανοδικής ζεύξης είναι μικρό και επιβαρύνει με απόσβεση μόλις 0.6dB τις απώλειες της διαδρομής από την κινητή συσκευή προς το σταθμό βάσης.

Πίνακας 3: Προτιμώμενο εναρμονισμένο πλάνο συχνοτήτων με πρωτόκολλο επιμερισμού στη συχνότητα FDD.

Για χώρες οι οποίες δεν επιθυμούν να κάνουν χρήση του παραπάνω εναρμονισμένου πλάνου συχνοτήτων ή δεν έχουν στη διάθεσή τους το σύνολο της ζώνης 790-862MHz (π.χ. περιπτώσεις που κάποια χώρα δεν έχει όλα τα κανάλια διαθέσιμα, διότι είτε έχουν ήδη διατεθεί σε άλλες υπηρεσίες ή δεν δύναται να συντονίσει τη χρήση τους με όμορες χώρες), η CEPT προτείνει είτε την μερική υλοποίηση του προαναφερθέντος εναρμονισμένου πλάνου είτε την υιοθέτηση πλάνου συχνοτήτων σε τμήμα ή στην ολότητα της ζώνης 790-862MHz, βασισμένο σε πρωτόκολλο επιμερισμού στο χρόνο TDD με ραδιοδίαυλο εύρους ζώνης 5MHz, σύμφωνα με τον πίνακα 4.

Πίνακας 4: Πλάνο συχνοτήτων με πρωτόκολλο επιμερισμού στη χρόνο TDD.

Σύμφωνα με το παραπάνω πλάνο προβλέπεται ζώνη φύλαξης 7MHz από 790-797MHz και δεκατρείς (13) ραδιοδίαυλοι εύρους ζώνης 5MHz ο καθένας στο εύρος ζώνης 797-862MHz. Επίσης, είναι εφικτή και η μικτή αξιοποίηση της ζώνης του ψηφιακού μερίσματος με επί μέρους εφαρμογή των πλάνων FDD και TDD. Σε κάθε περίπτωση, όμως, η εφαρμογή του όποιου πλάνου συχνοτήτων (FDD, TDD ή μικτό) απαιτεί περαιτέρω ανάλυση και μελέτη για την αρμονική συνύπαρξη των νεοεισαχθεισών υπηρεσιών με τις ήδη υφιστάμενες αλλά και τις μελλοντικές.

Χάρτης Τηλεοπτικών Συχνοτήτων και Ψηφιακό Μέρισμα στην Ελλάδα

Το ζήτημα της αξιοποίησης του ψηφιακού μερίσματος έχει ήδη απασχολήσει την Ελληνική Πολιτεία, και ειδικότερα την Εθνική Ρυθμιστική Αρχή. Σε πρόσφατη μελέτη [7] αναφορικά με τις επιπτώσεις της διάθεσης του Ψ.Μ. στην ψηφιακή επίγεια τηλεόραση, και η οποία εκπονήθηκε για λογαριασμό της Ε.Ε.Τ.Τ. προέκυψαν τα ακόλουθα συμπεράσματα:

• Η διάθεση της ζώνης των 790-862MHz ως ψηφιακό μέρισμα δεν έχει ουσιαστικά επίπτωση στην χωρητικότητα που εξασφαλίζει ο υφιστάμενος χάρτης τηλεοπτικών συχνοτήτων.
• Μέριμνα πρέπει να ληφθεί για τα κανάλια 67-69 (838-862MHz) τα οποία χρησιμοποιούνται για στρατιωτικούς σκοπούς.
• Γενικά η χρήση οκτώ (8) το πολύ πολυπλεκτών ανά ευρύτερη περιοχή εξυπηρέτησης αρκεί για να καλύψει τις τρέχουσες και μελλοντικές ανάγκες τηλεοπτικών εκπομπών.

Επιπροσθέτως, λαμβάνοντας υπόψη τις τεχνολογικές εξελίξεις που προαναφέρθηκαν σε προηγούμενες ενότητες του άρθρου, (συμπίεση MPEG4 και το νέο τεχνικό πρότυπο ψηφιακής ευρυεκπομπής DVB-T2) μπορούμε με ασφάλεια να επιβεβαιώσουμε την άποψη ότι οι τρέχουσες αλλά και μελλοντικές απαιτήσεις για την επίγεια ψηφιακή τηλεόραση στη χώρα μας μπορούν να καλυφθούν επαρκώς από τη χρήση οκτώ (8) το πολύ πολυπλεκτών ανά υφιστάμενη ευρύτερη περιοχή εξυπηρέτησης, όπως αυτές ορίζονται στον τρέχοντα χάρτη τηλεοπτικών συχνοτήτων [8].

Η διάθεση του ψηφιακού μερίσματος απαιτεί και επικαιροποίηση του χάρτη συχνοτήτων, ώστε να αναδιανεμηθούν δίκαια, αναλογικά και με τεχνικώς εφικτό τρόπο οι εναπομείνουσες συχνότητες.

Η αναγκαία επικαιροποίηση του χάρτη συχνοτήτων μπορεί να αξιοποιηθεί προκειμένου με την συμβολή κατάλληλων περιοχικών/τοπικών μελετών ραδιοκάλυψης, όπως αυτή που εκπονήθηκε από το Εργαστήριο Επικοινωνιών του Τμήματος Πληροφορικής & Επικοινωνιών του ΤΕΙ Σερρών για την εφαρμογή της ψηφιακής τηλεόρασης στο Νομό Σερρών και παρουσιάστηκε συνοπτικά στο οικείο περιοδικό [9], να εξασφαλισθούν βιώσιμα επιχειρησιακά σχέδια σε περιφερειακούς/τοπικούς τηλεοπτικούς σταθμούς που σήμερα αντιμετωπίζουν δυσκολίες στην εφαρμογή του ισχύοντος νομικού πλαισίου. Ιδιαίτερη σημασία πρέπει επίσης να δοθεί στον προσδιορισμό κατάλληλων θέσεων ως κέντρων εκπομπής και η αναγόρευσή τους σε θεσμοθετημένα πάρκα κεραιών, ώστε να προκύπτει η βέλτιστη τεχνική λύση για την διασφάλιση εκτεταμένης ραδιοκάλυψης. Οι θέσεις που σήμερα έχουν προσδιοριστεί στον ισχύοντα μεταβατικό χάρτη συχνοτήτων ως κέντρα ψηφιακής ευρυεκπομπής αποτελούν στην ουσία ιστορικές θέσεις που χρησιμοποιήθηκαν για την αναλογική εκπομπή και διαπιστωμένα δεν είναι οι καλύτερες δυνατές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση ενός MFN και πολύ περισσότερο ενός περιοχικού/τοπικού SFN δικτύου.

Συμπεράσματα – Επίλογος – Προτάσεις

Η αξιοποίηση του Ψηφιακού Μερίσματος δεν αποτελεί αποκλειστικά εθνική υπόθεση, αλλά πρέπει να αντιμετωπιστεί στο πλαίσιο της γειτονίας της χώρας μας με άλλες χώρες, καθόσον η εφαρμογή της συνθήκης GE-06 επηρεάζει σημαντικά τα χαρακτηριστικά της υποψήφιας ζώνης 790-862MHz.

Για την αδειοδότηση των υπηρεσιών, αλλά και για την αξιοποίηση του Ψηφιακού Μερίσματος στη χώρα μας πρέπει να προηγηθεί προσεκτική αποτίμηση των ενδιαφερόμενων φορέων (π.χ. παρόχων κινητών υπηρεσιών για την παροχή υπηρεσιών ευρυζωνικότητας καθώς και άλλων ενδιαφερομένων).

Η αδειοδότηση υπηρεσιών στην ζώνη του Ψηφιακού Μερίσματος θα πρέπει να είναι τεχνολογικά ουδέτερη, σεβόμενη την πολιτική διαχείρισης φάσματος WAPECS της Ευρωπαϊκής Ένωσης, ώστε να καταστεί εφικτή η μεγιστοποίηση του εθνικού οφέλους σε οικονομικό, πολιτιστικό και κοινωνικό επίπεδο δια μέσω των προσφερόμενων καινοτόμων ευρυζωνικών υπηρεσιών

Πριν από κάθε απόφαση για την αξιοποίηση του Ψηφιακού Μερίσματος θα πρέπει να συνταχθεί Εθνική Στρατηγική που να υποστηρίζει την εθνική ανάπτυξη σε βραχυπρόθεσμο, μεσοπρόθεσμο και κυρίως μακροπρόθεσμο ορίζοντα. Πιστεύουμε ότι το άρθρο αποτελεί συνεισφορά προς την σύνταξη κατάλληλης εθνικής στρατηγικής, έχοντας παρουσιάσει και αναλύσει την ρυθμιστική, τεχνική και οικονομική διάσταση της αξιοποίησης του Ψηφιακού Μερίσματος στη χώρα μας. Η σύνταξη εθνικής στρατηγικής είναι σήμερα απαραίτητη όσο ποτέ άλλοτε, όχι μόνο διότι η χώρα μας ευρίσκεται στο επίκεντρο δυσμενούς οικονομικής συγκυρίας, αλλά και διότι η ορθή αξιοποίηση του Ψηφιακού Μερίσματος συνεπάγεται νέες θέσεις εργασίας, επενδύσεις και αύξηση του πολιτιστικού και κοινωνικού πλούτου της χώρα μας. Στη σύνταξη της Εθνικής Στρατηγικής για το Ψηφιακό Μέρισμα θα πρέπει να συνεισφέρουν τα αρμόδια υπουργεία, η ρυθμιστική αρχή, υφιστάμενοι πάροχοι υπηρεσιών ηλεκτρονικών επικοινωνιών, μέλη της ακαδημαϊκής κοινότητας και σχετικοί τεχνικοί ειδήμονες.

Αναφορές

[1]. “Radio Spectrum Policy Group Opinion on EU Spectrum Policy Implications of the Digital Dividend”, Document RSPG07-161final, 14 Feb. 2007.

[2]. Standard EN302.755 V1.1.1., “Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)”, ETSI, Sep. 2009.

[3]. “Radio Spectrum Policy Group Opinion on the Digital Dividend”, Document RSPG09-291, DG INFSO/B4/RSPG Secretariat, Brussels, 14 October 2009.

[4]. “Technical Feasibility of Harmonising a Sub-band of Bands IV and V for Fixed/Mobile Applications (including uplinks), minimising the Impact on GE06”, Final Report, ECC, July 2007.

[5]. “The identification of common and minimal (least restrictive) technical conditions for 790 – 862 MHz for the digital dividend in the European Union”, CEPT Report 30, ECC, October 2009.

[6]. “Technical considerations regarding harmonisation options for the digital dividend in the European Union”, CEPT Report 31, ECC, November 2009.

[7]. “Review of Digital Dividend Options in Greece”, Report prepared for EETT by Aegis Spectrum Engineering, 2108/GDD/R/4, June 26th 2009.

[8]. “Διαμόρφωση Χάρτη Συχνοτήτων για τη μετάβαση στην επίγεια ψηφιακή τηλεοπτική ευρυεκπομπή”, Απόφαση 21161/12-8-2008, ΦΕΚ 1680Β’/20-8-2008.

[9]. “Συνοπτική μελέτη για τη ψηφιακή τηλεοπτική κάλυψη (DVB-T) του νομού Σερρών”, Digital TV info, τεύχος 26, σελίδες 98-105, Νοέμβριος 2010.