Televisión Satelital

Por Diego Rodríguez Sobrevivir a los tiempos de cambios Ya desde las ediciones anteriores de revista Fibra venimos

Por Diego Rodríguez

Sobrevivir a los tiempos de cambios

Ya desde las ediciones anteriores de revista Fibra venimos charlando y discutiendo los cambios presentes en la industria televisiva y cómo el mercado se encuentra en plena adaptación a los nuevos hábitos de consumo y a las nuevas tecnologías que llevan el producto audiovisual a los ojos de los consumidores. Hemos discutido cómo la TV paga debe decidir si seguir escalando la tradicional ladera que cada vez se torna más inclinada o saltar a la ladera opuesta, la cual es aún desconocida pero con nuevos aires que pronostican una probable subida llena de éxitos.

Pero dentro de este contexto desafiante y prometedor por un lado, pero incierto, y con una dinámica diferente por el otro, existen plataformas de distribución de televisión que tienen reducidas ventajas o se encuentran más atadas a su producto actual, causa de la propia naturaleza de su medio de distribución. Sobre estas plataformas tratará esta nota.

Las plataformas de televisión digital, también conocidas como televisión directa al hogar o DTH (por sus siglas en inglés), son de las más relevantes a tener en cuenta a la hora de considerar las ventajas que posee sobre sus competidoras. Estas, que durante la década del 2000 avasallaron el mercado de una forma abrumadora, con crecimientos de penetración en hogares que superaron los cientos por cientos anuales durante toda la década y que pasaron a tener mas cantidad de suscriptores que su fiel competidor, la televisión por cable. Según números oficiales actualmente la televisión paga en Latinoamérica ha superado los 66 millones de suscriptores, de los cuales 32.8 millones corresponden a empresas de TV satelital al hogar (aproximadamente el 49,7% del mercado), con crecimiento entre 12% y 13% en el último año, aproximadamente.

Esta fuerte penetración es lograda gracias a una fuerte presencia comercial y despliegues de marketing agresivos en todas la región, y por supuesto acompañado por la gran ventaja que tiene el medio de transmisión de poder cubrir zonas, países, regiones o continentes completos con una sola y simple transmisión satelital, si lo trasladamos a los valores de casas pasadas —muy usado en el mundo de redes cableadas—, diríamos que la transmisión satelital tendría un valor de casas pasadas igual al censo poblacional de todos los países donde el satélite utilizado ilumina con su señal. Es gracias a esta ventaja que las empresas satelitales pueden desde sus telepuertos de transmisión y gracias a un satélite de vasta cobertura poder llegar a todas las regiones del continente o más específicamente
en nuestro caso a toda Latinoamérica sin tener que desplegar redes troncales o redes de distribución para llegar a los clientes, reduciendo la acometida de hogar a la instalación de una pequeña antena, el cable de bajada y el receptor (o set top box) satelital.

Este gran despliegue, en su versión actual y conocida del sistema satelital, tuvo su comienzo en los años ‘90 cuando asomaron los primeros estándares de compresión de video y audio (estándar MPEG¹), la estandarización de un sistema de transporte de video y audio digital en forma multiplexada compartiendo el medio entre varios programas (MPEG TS —corrientes de transporte o transport stream en inglés—) y la aparición de las normas de televisión digital y su recomendación de transmisión satelital, con el sistema europeo DVB-S (transmisión de video digital vía satélite, por sus siglas en inglés) como destacado que ha dominado desde entonces el mercado de transmisión satelital mundial. Es gracias a estas normas y estándares que la industria empezó a girar la rueda en forma acelerada y fue creciendo al ritmo del mercado. Decenas de operadoras de TV satelital se animaron a instalar sus telepuertos de transmisión, alquilar espacios satelitales y conseguir los permisos de comercialización en distintos países para entrar a competir en los mercados, dominados hasta entonces por el mundo cableado. Pero con una ventaja a primera hora: sus servicios serian 100% digitales.

Pero no todas son buenas para este medio de transmisión, ya que una de sus mayores limitaciones es el ancho de banda satelital disponible, y sus costos, el cual es apenas una pequeña porción si lo comparamos con el gran ancho de banda que puede poseer un cable coaxial (de hasta 1Ghz) o ni hablar de una fibra óptica donde el límite de servicios se multiplica por miles. Es por eso que las empresas DTH han cuidado el hertz al extremo, ya que la eficiencia espectral es parte sustancial de su subsistencia. En los mejores de los casos, empresas muy grandes podrían disponer de satélites enteros para poder hacer uso de todos sus transpondedores y, por ende, de la capacidad total, pero obviamente esto requiere una enorme inversión y costos operativos enormes. Para el resto de pequeñas y medianas empresas la capacidad espectral se limita a los transpondedores que puedan alquilar en el mercado satelital, por tanto su capacidad de servicios estará aun mas limitada y el uso del hertz deberá estar bien controlado y optimizado al máximo.

A todo lo dicho se le adiciona la imposibilidad de incorporar servicios bidireccionales en banda, tradúzcase
como prestación de servicios de datos como internet o telefonía en la misma banda de transmisión satelital, por lo tanto, el triple play entendido como convergencia de servicio sobre la misma red de transmisión no es posible en esta plataforma de naturaleza broadcast, con tecnología y equipamiento de hogar acorde al negocio.

SonyTV

Normas, estándares. Evolución tecnológica constante
Para entender el problema de capacidades debemos introducir el uso del ancho de banda espectral, la modulación empleada para la transmisión de señal y su robustez. Los satélites dividen su espectro en transpondedores, los cuales pueden tener dimensiones de 27Mhz, 36Mhz o 54Mhz, por ejemplo, y dentro de ellos podremos disponer varias portadoras que acarrearán un transport stream cada una con determinados servicios, o una simple portadora su transport stream (esto es parte de lo que denominamos trabajar en modo multi carrier —multiportadora, en español— o single carrier —portadora única—), pero lo más importante es saber cuál es la capacidad en bits por segundo que dicha portadora podrá transportar, lo cual se traducirá en cantidades de servicios televisivos
compartiendo compartiendo el medio. Para llegar a ese valor es necesario introducir la primera norma de televisión digital que apareció para cubrir el mercado satelital, la DVB-S. La misma tuvo sus orígenes en el año 1994 y que describe, entre otras cosas, la modulación a emplear y la codificación del canal. Esta norma recomienda para un sistema broadcast una modulación QPSK de 4 símbolos (modulación por desplazamiento de fase cuaternario, por sus siglas en inglés), la cual es robusta pero de baja optimización de canal, un factor de roll-off fijo y amplio de .35 y un sistema de corrección de errores conocido como FEC (corrección de errores hacia adelante, por sus siglas en inglés) de código convolucional punzante con valores de robustez configurable. Así, dado un valor de FEC de baja robustez, en un transpondedor de 36Mhz podríamos disponer de alrededor de 46Mbps como un ejemplo de capacidad, y menor aun si aumentamos la robustez de la señal con la mejora del corrector. A partir de este valor total, y conociendo la tasa binaria necesaria para traficar un canal de televisión de definición estándar o uno de alta definición, podemos estimar cuántos servicios podríamos disponer en este espacio. A esto hay que sumarles técnicas de multiplexación estadísticas, sistemas de compresión avanzados y uso de bit rates variables para optimizar al máximo el uso de la capacidad. Es por esto que las empresas satelitales desde siempre han dispuesto administrar las señales provistas por los programadores en beneficio de poder decidir y manejar en forma local su propio sistema y herramientas de compresión independientemente de cómo la señal es provista por parte del proveedor de contenido. Gracias a esto pueden someter a las señales, en algunos casos, a sistemas de compresión más avanzados a los que usan los programadores e incluirlas en los loops cerrados en pos de optimizar el uso de capacidad.

Pero con el tiempo la necesidad de aumentar la oferta de canales de TV e incrementar la presencia de servicios HD se hizo presente y los sistemas satelitales tuvieron obligatoriamente que rever su tecnología de distribución y ver como optimizar la capacidad aún más. Conseguir más espacio satelital siempre fue una vía posible, pero conocemos el alto costo que esto demanda y además hay que ver si ese espacio existe en la realidad. Como vimos antes, los satélites cuentan con transpondedores y con una cantidad finita de ellos. Empresas líderes del segmento, como DirecTV, pueden disponer de satélites propios tras una gran inversión, y hacer uso en forma completa de todo su ancho de banda espectral para la provisión de los servicios televisivos y sus valores agregados, pero las demás empresas del segmento tienen que salir a buscar ese espacio en el mercado satelital, el cual escasea rotundamente.

Entonces una de las soluciones planteadas fue encarar un cambio de norma de transmisión a nuevas generaciones. En otras palabras, migrar la solución de distribución y recepción a la evolución del estándar DVB a su nuevo DVB-S2, estándar que tuvo su aparición en el año 2005 (con anexos y mejoras permanentes a lo largo de todos estos años). Pero como todo cambio de norma o estándar demanda una migración de tecnología, y dado los años de despliegue que DVB-S tuvo con la alta penetración de equipamiento en los distintos clientes, la migración involucra un cambio casi completo del universo de receptores instalados en los hogares. Pero así y todo las cuentas daban, las ganancias de capacidades del nuevo estándar que permitiría atender nuevos servicios balanceaban con la gran inversión a realizar en reemplazo de equipocliente, y además no requería de un incremento de espacio satelital.
DVB-S2 trajo un respiro a la industria y la mayoría de los operadores satelitales fueron hacia él, con una migración segmentada por servicios o con migraciones completas, buscando las bondades de ese nuevo estándar. Entre ellas, cabe destacar la optimización del espectro al permitir el uso en broadcast de la modulación 8PSK, que adiciona un 50% más de capacidad que QPSK. Por otro lado, resaltar la mejora del sistema de FEC, incorporando el sistema de corrección de error LDPC (comprobación de paridad de baja densidad, por sus siglas in inglés) que mejora en algunos decibeles la ganancia de recepción de datos y además amplía el rango de configuración de protección y, por último, la determinación de un factor de roll-off configurable, el cual puede establecerse en valores inferiores y por ende encontrar incremento de capacidad de hasta 12% adicional. Esto llevó a que la capacidad en un espacio satelital similar al ejemplo visto anteriormente crezca a valores aproximados de 75Mbps como ejemplo, incluida una mejora de corrección de errores, lo cual se traslada directamente a una mejor ganancia de recepción. A todo este avance se le incluye, como mencionábamos antes, el traslado de compresión de señales a sistemas como H.264/AVC que disminuye a la mitad la capacidad necesaria para transmitir una señal de televisión estándar o HD.

antenna-543431_1920

Vamos por más. Intentando lo imposible
Antes de que el mundo emergente con su temido internet se nos caiga encima, el mercado satelital no se quedó quieto y presentó en el año 2014 una extensión del estándar al que llamó DVB-S2x. Al mismo tiempo, en el mercado tecnológico se anunciaba la estandarización de H.265 o HEVC (códec de video de alta eficiencia, por sus siglas en inglés) como nuevo sistema de compresión avanzado, y la aparición de la UltraHD como formato de video ahora a ser propuesto como servicio televisivo, también conocido como formato 4K. Por un lado, las DTH daban la bienvenida al avance del estándar satelital y al nuevo compresor, que logra optimizar la capacidad ocupacional de un servicio y, por otro, debería prever la inclusión del 4K en un futuro próximo, acompañando a una nueva evolución de calidad audiovisual impuesta por el mercado y posiblemente adoptada por el consumidor, lo que requiere de enormes capacidades para el tráfico de su video.

Esta nueva versión DVB-S2x, o parte 2 de DVB-S2, como le gusta nombrarlo al grupo DVB, respeta las bases y las configuraciones de su predecesor, pero adicionas más posibilidades que permiten optimizar aún más la capacidad y extender los limites prácticos casi hasta los teóricos.

Entre estos avances se encuentran:
• La posibilidad de disminuir aún más el factor de roll-off, incorporando opciones de .5 o .10, lo que permite mejorar la capacidad útil hasta en un 14% aproximadamente;
• Ampliar la opciones de modulaciones posibles en la práctica de sistemas DTH a los sistemas de modulación 16APSK o 32APSK. Aunque el sistema extiende aún más la extensión a 64, 128 y 256 APSK, en la práctica se hacen inviables en una transmisión broadcast del estilo DTH o propensas a muchos errores de símbolo que ocasionarían problemas de recepción en zonas de menor ganancia. Esta incorporación de símbolos en la modulación incrementa la capacidad en valores sustanciales y sumado a la nueva amplitud de opciones del sistema FEC permite jugar en aumentos de capacidades y robustez de la transmisión.
• Ligado al punto anterior, encontramos mayor cantidad de MODCODs (combinación de modulaciones y códigos FEC); de 28 en DVB-S2 a 116 en esta nueva versión.
• Incorporación de tecnologías avanzadas de filtrado que mejoran el espacio entre portadoras, así se logra reducir las portadoras espurias laterales, permitiendo así colocar portadoras mas próximas entre sí.
• Configuración de un sistema de channel bonding (unión de canales, en español). Entiéndase como la Inserción de un TS especial para servicios como el UltraHD en diferentes transpondedores, logrando así incrementar la capacidad, optimizando espacio.

De esta manera la industria satelital sigue encontrando formas de incrementar su capacidad de transmisión por un lado para seguir incrementando servicios y por otro para lograr atender la demanda de mayores calidades, tener toda la oferta de canales en HD e ir incorporando servicios de UltraHD.

La pregunta obvia sería: ¿hasta cuándo los operadores satelitales podrán exprimir su medio de transmisión para darle batalla a las tradicionales plataformas que siguen por un camino similar los avances de tecnologías, pero con varias ventajas a nivel red y a las plataformas o formas de provisión de servicios emergentes, basados en internet, servicio que el medio de transmisión satelital mira de reojo sin poder ser parte de la capa física de provisión de datos al hogar?

Y otra pregunta, la más interesante, sería: ¿vale la pena incursionar en seguir el avance del mundo broadcast o volcar las miradas al mundo de internet, confluyendo servicios de uno y de otro lado, gracias a la amistad que el dispositivo de hogar (en este caso el receptor satelital o set top box) podrá encontrar con el mundo de internet? En la búsqueda de esta respuesta andan los operadores satelitales, quienes están empezando a incursionar en set top boxes híbridos, que poseen, además de su sintonizador tradicional, una placa de red que le permite sumar servicios desde internet, como decíamos en el número anterior de Fibra, preparar la soga que les permita cruzar a la ladera opuesta y explorar el nuevo terreno de servicios por internet, al mismo tiempo que ven cómo seguir por la ladera tradicional unos metros más hasta que la subida se vuelva insostenible o empiece a convertirse en caída.

¹ MPEG es la sigla de Moving Picture Experts Group, un grupo de trabajo de expertos creado por la Organización Internacional de Normalización (ISO) y la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC). Su objetivo era establecer estándares para el audio y la transmisión de video. Comenzó a trabajar en 1988.