Redes MFN y SFN: ventajas, inconvenientes y sincronización en radiodifusión

Resumen

El documento compara las redes de radiodifusión multifrecuencia (MFN) y de frecuencia única (SFN), explicando cómo funciona cada una. Describe sus ventajas e inconvenientes, como la eficiencia espectral, la posibilidad de desconexiones territoriales y la necesidad de sincronización. También detalla los requisitos de sincronización y los componentes de una red SFN.

Puntos clave

En una red MFN cada transmisor emite en una frecuencia diferente y no requiere sincronización entre centros emisores.
En una red SFN todos los transmisores emiten en la misma frecuencia con la misma señal, y deben estar sincronizados.
Las redes MFN permiten desconexiones de programación a distintos niveles, mientras que las SFN no.
Las redes SFN ofrecen mayor eficiencia espectral, ya que un múltiple puede transportar al menos 4 programas en la misma frecuencia.
Las autointerferencias de red en una SFN se producen cuando llegan señales de la propia red con un retardo superior al intervalo de guarda.
En una SFN la sincronización se realiza en frecuencia, temporal, de bit y de red, utilizando GPS y SSU.

Ponte a prueba

Redes Multifrecuencia (MFN) vs. Redes de Frecuencia Única (SFN)

Redes Multifrecuencia (MFN)

Cada transmisor emite en una frecuencia diferente.
No se requiere una sincronización de los distintos centros emisores, lo que abarata el despliegue.
Se pueden realizar desconexiones de la programación a distintos niveles, en función de los intereses del editor de contenido.

Redes de Frecuencia Única (SFN)

Todas las estaciones del área de cobertura irradian en la misma frecuencia.
Todas las emisiones deben estar moduladas con la misma señal, teniendo para ello que estar sincronizados todos los transmisores.
No se pueden realizar desconexiones, ya que la señal debe ser la misma para todos los equipos transmisores.

Ventajas de una Red MFN

Ausencia de sincronización: Una red MFN pura no requiere ningún mecanismo de sincronización.
Posibilidad de realizar desconexiones: Cada transmisor tiene la posibilidad de transmitir un programa diferente, lo que hace posible realizar desconexiones. En función del grado de combinación MFN-SFN, se podrán realizar diferentes configuraciones de red que permitan desconexiones a nivel autonómico, provincial, regional, etc.

Inconvenientes de una Red MFN

Menor eficiencia espectral: En función del grado de robustez de la transmisión, se necesitará un determinado número de canales de radiofrecuencia para cubrir un área relativamente grande. A mayor protección, mayor tendrá que ser la distancia de reutilización de frecuencias.

Ventajas de una Red SFN

Eficiencia Espectral: La emisión de un mismo múltiple en una zona geográfica de gran extensión y a la misma frecuencia supone un gran ahorro del espectro radioeléctrico. Además, cada múltiple puede transportar un mínimo de 4 programas, con lo que el aumento de la eficiencia es considerable.
Eficiencia en Potencia: En una red SFN, la señal recibida puede provenir de varias componentes de más de un transmisor. Esto hace que, en caso de recibir grandes variaciones de intensidad de campo procedentes de un transmisor, éstas se puedan compensar por la recepción de otras componentes, ya sean de otro transmisor o de ecos producidos por la propagación multitrayecto.

Inconvenientes de una Red SFN

Autointerferencias de Red: Cuando se reciben señales de una cierta intensidad de la propia red SFN con un retardo superior al establecido por el intervalo de guarda, se producen autointerferencias de red.
Sincronización: Todos los transmisores de la red han de operar síncronamente.
Imposibilidad de realizar desconexiones: Una red SFN imposibilita la realización de desconexiones territoriales.

Sincronización de una Red SFN

En frecuencia: En una red SFN, cada una de las portadoras de la señal OFDM debe ser radiada en la misma frecuencia por todos los transmisores de la red.
Temporal: Todos los transmisores han de emitir el mismo símbolo en el mismo instante de tiempo.
De Bit: Para emitir el mismo símbolo en el mismo instante de tiempo, una portadora k-ésima ha de ser modulada con los mismos bits en todos los transmisores.
De la red: Para la sincronización de los centros transmisores se utiliza GPS y SSU (Unidad de Distribución de Sincronización).

Componentes de una Red SFN

El Re-multiplexor MPEG-2: Re-multiplexa los programas que provienen de varios canales de entrada.
El Adaptador SFN: Conforma la Mega-trama e inserta en dicha Mega-trama el Paquete de Inicialización de Mega-trama (MIP) con un PID propio.
Adaptadores de red: Suministran un enlace transparente para las tramas de transporte MPEG-2 desde la central a las estaciones.
El sistema de Sincronización (sistema SYNC): Compensa el tiempo de propagación de la señal.
El Modulador DVB-T: El retardo desde que la señal entra en el modulador hasta que llega a la antena debe ser fijo.
GPS: Disponibilidad global, frecuencia de referencia 10 MHz, 1 pulso/seg.

Preguntas frecuentes

¿Qué ventaja tiene una red SFN frente a una MFN?

Una red SFN tiene mayor eficiencia espectral, porque emite un mismo múltiple a la misma frecuencia en una zona amplia, lo que ahorra espectro radioeléctrico. Además, cada múltiple puede transportar un mínimo de 4 programas.

¿Por qué una red SFN no permite desconexiones territoriales?

Porque todos los transmisores deben emitir la misma señal, de modo que no pueden transmitir programas distintos en cada zona.

¿Qué sistemas se usan para sincronizar los transmisores de una red SFN?

Se utilizan GPS y SSU (Unidad de Distribución de Sincronización) para sincronizar los centros transmisores.