UT4.3 · Sistemas de transmisión: contribución y distribución

Conceptos básicos

• Sistema de transmisión: conjunto de elementos que lleva una señal de un lugar a otro. La señal puede ser eléctrica, óptica o de radiofrecuencia.
• Medio de transmisión: el canal entre los dos extremos. Se elige según el ancho de banda de la señal y la distancia.
• Contribución: todas las señales que se usan para hacer un programa. Si nacen dentro del centro de producción se encaminan por sus matrices; si nacen fuera, primero hay que traerlas al centro.
• Distribución: llevar la señal final desde el centro de producción hasta los hogares.

Medios de transmisión

• Guiados: cobre (par trenzado y coaxial) y fibra óptica.
• No guiados: radioenlaces terrestres y satélite.

Cobre

Es el segundo mejor conductor tras la plata, dúctil, maleable y con buen ancho de banda.

Par trenzado: dos conductores aislados trenzados en espiral; el trenzado hace que las interferencias afecten por igual a los dos y se cancelen. El grosor se da en AWG: más grosor, más peso y coste, pero más ancho de banda y mejor relación señal/ruido.

Nomenclatura X/YTP: X es la pantalla general, Y la pantalla de cada par; U = sin apantallar, F = lámina (foil), S = malla trenzada. Por ejemplo, U/UTP no tiene ninguna pantalla (categoría 6, hasta unos 250 MHz), mientras que los cables con pantalla por par y malla general llegan a frecuencias mucho mayores (en torno a 1000 MHz).

Coaxial: conductor central (vivo), dieléctrico, malla exterior (retorno y blindaje) y cubierta. En los estudios, audio y vídeo viajan en banda base (sin comprimir) por coaxial, respetando sus distancias máximas.

Fibra óptica

Guía la luz por un núcleo de vidrio o plástico rodeado de un revestimiento con un índice de refracción algo menor; la luz rebota por reflexión total y avanza casi por el centro sin perderse.

Frente al cobre: mucho más ancho de banda (decenas de señales HD por una sola fibra), menos atenuación (más distancia), menos peso y volumen e inmunidad a interferencias. Necesita conversores eléctrico-óptico en origen y óptico-eléctrico en destino.

Emisores:

• LED: espectro ancho, emisión amplia, larga vida y velocidad baja; solo para fibra multimodo y definición estándar.
• Láser: luz muy concentrada, mucha potencia y velocidad; vida más corta.

Ventanas de transmisión (longitud de onda de trabajo):

Conectores: ST (bayoneta), SC (push-pull), LC (tamaño reducido: dos fibras en el espacio de un SC) y MT-RJ.

⚠️ Normas de seguridad: nunca mirar a un conector de fibra, porque la luz no es visible y el láser puede dañar el ojo; cuidado al manipularla, porque una astilla de vidrio clavada en la piel es muy difícil de sacar; y limpieza escrupulosa: con un núcleo de 9 micras, una mota de polvo puede cortar la señal. Hay que tapar siempre los conectores que no se usan.

Redes de fibra

• Móviles: estadios y recintos con retransmisiones frecuentes tienen las posiciones de cámara cableadas hasta un cajetín junto a la unidad móvil, cada vez más en fibra para concentrar servicios.
• Fijas: las operadoras despliegan mangueras de hasta 1000 fibras y alquilan fibras punto a punto; por ejemplo, las corresponsalías de RTVE tienen fibra dedicada con Madrid.
• SDH (Synchronous Digital Hierarchy, en EE. UU. SONET): protocolos de transporte sobre fibra. El nivel básico STM-1 va a 155,52 Mbit/s; luego STM-4, 16, 64 y 256.
• SFP: transceptor enchufable en caliente que permite a un conmutador trabajar con fibra monomodo, multimodo o cobre.

RDSI y líneas telefónicas

• Códecs RDSI: equipos con entradas y salidas de audio y adaptador de red para enviar audio por la Red Digital de Servicios Integrados. Se usa un circuito de programa (PGM) y otro de coordinación.
• Híbrido telefónico: trae el audio de una llamada a la mesa a nivel de línea y, a la vez, mete en la llamada el retorno de la mesa, la mezcla N−1 (todo el programa menos la propia voz de quien llama, para que no se oiga con retardo).

ASI y transporte de señal comprimida

ASI (Asynchronous Serial Interface) transporta un flujo de transporte MPEG (MPEG-TS) ya comprimido por coaxial de 75 Ω o por fibra, a 270 Mbit/s como máximo (la misma velocidad que el SDI). A diferencia del SDI o HD-SDI, que llevan una señal sin comprimir, un ASI puede llevar varios programas SD, HD o de radio ya codificados (MPEG-2 o H.264). Es el formato típico de salida de los codificadores hacia la emisión. Cuando ese mismo flujo se emite por el aire se llama DVB-T (terrestre), DVB-S (satélite) o, en EE. UU., ATSC.

Radioenlaces terrestres

Enlaces de microondas entre dos puntos con visión directa (line of sight). No necesitan derechos de paso y apenas añaden retardo. Cada señal de vídeo con sus audios es una vía; un enlace puede tener varias.

En España existe una red fija que une emisores, reemisores y centros de producción. Para retransmitir desde cualquier lugar, la unidad móvil hace el programa y lo pasa a una unidad móvil de enlace, que lo envía por la red fija, en varios saltos, hasta el centro de producción.

Hoy se usan para conexiones cortas, porque salen más baratas que el satélite, y como respaldo. Analógicos en FM; digitales en PSK o QAM.

Enlaces por satélite

• Uplink: la estación terrena sube la señal.
• El satélite la amplifica y le cambia la frecuencia (en el transpondedor).
• Downlink: la baja a las estaciones receptoras.

Por su órbita: GEO (geoestacionario, a unos 36.000 km sobre el ecuador, que parece inmóvil desde la Tierra), MEO y LEO. Cuanto más lejos, más cobertura, pero más potencia necesaria y más retardo. Para apuntar la antena se ajustan elevación y azimut.

Las unidades transportables se llaman DSNG (Digital Satellite News Gathering) o ETT (estación terrena transportable).

Mochilas de transmisión

Equipos portátiles que envían vídeo, audio y datos agregando varias conexiones móviles (3G, 4G, 5G; hasta 8 tarjetas SIM, incluso de operadoras distintas por si una falla) además de satélite o internet. Más tarjetas, más caudal y más calidad. Admiten retorno de vídeo (con aproximadamente 1 s de retardo) y vuelta de órdenes. Condiciones de uso: buena cobertura, conexiones no muy largas (batería) y aceptar compresión con pérdida.

Distribución de la radio

DAB

Nace en Europa en paralelo a la televisión digital. Trabaja entre 174 y 240 MHz y no es compatible con AM ni FM. Los datos van en una trama digital configurable: un programa 5.1 o varios estéreo a la vez, además de servicios de datos (identificación, tráfico, noticias). Es un múltiplex.

El audio se comprime con MUSICAM, es decir, MPEG-1 Capa II, que divide el espectro en 32 subbandas. La modulación es QPSK con COFDM: un canal de 1,5 MHz con 1536 portadoras separadas 1 kHz, lo que la hace muy robusta.

Ventajas sobre la FM: mejor sonido, sobre todo en movimiento y en ciudad; más eficiencia espectral; datos adicionales y 5.1.

Radio por internet

• Streaming: emisión en directo en tiempo real.
• Podcasting: radio a la carta, programas ya emitidos que se escuchan o descargan desde un servidor.

Distribución de la televisión: DVB

DVB es el consorcio que define los estándares europeos de televisión digital (más de 270 entidades). La compresión la ponen los estándares MPEG; DVB define la modulación y la protección contra errores según el medio. Todo viaja en flujos de transporte MPEG-2 TS.

Protocolos de audio digital

AES67 es el estándar de interoperabilidad: permite que equipos Dante, RAVENNA y otros intercambien audio entre sí. También hay sistemas propietarios de serpiente digital (Aviom, Riedel RockNet, Optocore, LightViper).