ATSC je severoamerický standard pro digitální televizní vysílání, na který se v 3GPP odkazuje v souvislosti se studiemi koexistence, rušení a sdílení spektra mezi mobilními sítěmi a vysílacími službami.

Popis

Standard Advanced Television Systems Committee (ATSC) definuje soubor protokolů pro digitální televizní přenos, zahrnující kódování videa, kódování zvuku, transport a modulaci. Nejrozšířenější verze, ATSC 1.0, používá pro pozemní vysílání modulaci 8-VSB (Vestigial Sideband), pro video a kódování transportního proudu MPEG-2 a pro audio Dolby Digital. Systém je navržen pro robustní příjem ve stacionárních a přenosných scénářích, podporující služby televize standardního (SD) a vysokého rozlišení (HD) v šířce kanálu 6 MHz, typické pro severoamerická vysílací přidělení. Jeho architektura zahrnuje vysílač, který zpracovává audio, video a data do transportního proudu, aplikuje korekci chyb vpřed (Reed-Solomonovo a Trellisovo kódování) a moduluje signál pro přenos vzduchem.

Z pohledu 3GPP není ATSC mobilní technologií, ale kritickou stávající službou v konkrétních kmitočtových pásmech, zejména v pásmu 600 MHz (konkrétně rozsah 614-698 MHz). Specifikace 3GPP odkazují na ATSC v kontextu koexistence, rušení na sousedním kanále a potenciálu pro sdílení nebo přerozdělení spektra. Technické studie dokumentované v 3GPP TR a TS analyzují emisní masky, mimopásmové emise a charakteristiky přijímačů vysílačů ATSC za účelem definice potřebných ochranných pásem, limitů emisí základnových stanic a požadavků na UE při provozu mobilních sítí v sousedních kmitočtech. To zajišťuje, že nasazení LTE nebo 5G NR, zejména v pásmu 71 (600 MHz), nezpůsobí škodlivé rušení příjmu ATSC televize.

Interakce mezi systémy ATSC a 3GPP je řízena primárně prostřednictvím regulačních a technických omezení spíše než přímou interakcí protokolů. Plánování sítí pro mobilní operátory v pásmu 600 MHz musí brát v úvahu umístění a výkon vysílačů ATSC. Specifikace 3GPP definují požadavky na poměr úniku do sousedního kanálu (ACLR) a nežádoucí emise pro uživatelské zařízení (UE) a základnové stanice za účelem ochrany přijímačů ATSC. Dále studie o využití doplňkového downlinku (SDL) nebo dynamického sdílení spektra ve vysílacích pásmech berou charakteristiky pevného vysílání ATSC s vysokým výkonem jako primární omezení. Technická analýza zahrnuje komplexní modelování různých struktur signálu, úrovní výkonu a vzorů pokrytí mezi vysílací službou s vysokým výkonem a vysokými věžemi a nízkovýkonovou buněčnou mobilní sítí.

K čemu slouží

ATSC byl vytvořen za účelem přechodu severoamerického televizního vysílání z analogového NTSC na spektrálně efektivnější digitální formát vyšší kvality. Vyřešil problém omezeného vysílacího spektra tím, že umožnil více digitálních SD kanálů nebo jeden HD kanál ve stejném 6 MHz slotu, který byl dříve obsazen jedním analogovým kanálem. Také zavedl podporu pro prostorový zvuk, interaktivní služby a datové vysílání. Standard byl motivován globálním přechodem k digitální televizi, která ve srovnání se zastaralým analogovým standardem NTSC nabízela lepší kvalitu obrazu, odolnost proti rušení a nové možnosti služeb.

V rámci 3GPP je účel odkazování na ATSC a jeho studia zásadně odlišný. Nejde o implementaci ATSC, ale o zajištění pokojné a regulačně konformní koexistence rychle se rozšiřujících služeb mobilního širokopásmového připojení (LTE, 5G NR) se zavedenou kritickou vysílací infrastrukturou. Přerozdělení pásma 600 MHz (tzv. ‘digitální dividenda’ – spektrum uvolněné po vypnutí analogové TV) pro mobilní využití vytvořilo přímé sousedství mezi mobilními sítěmi a zbývajícími vysílači ATSC. Práce 3GPP byla nezbytná k technickému vymezení hranic této koexistence, specifikaci limitů emisí mobilních sítí za účelem prevence škodlivého rušení televizního příjmu, čímž umožnila úspěšnou aukci a nasazení cenného nízkopásmového spektra pro mobilní služby bez narušení veřejných vysílacích služeb.

Klíčové vlastnosti

• Modulace 8-VSB pro robustní pozemní vysílání v 6 MHz kanálu
• Transportní proud MPEG-2 pro multiplexování videa, audia a dat
• Podpora televizních formátů standardního (SD) a vysokého rozlišení (HD)
• Kódování audia Dolby Digital (AC-3) pro možnosti prostorového zvuku
• Korekce chyb vpřed využívající Reed-Solomonovo a Trellisovo kódování
• Pevné vysílání s vysokým výkonem z vysokých věží pro širokoplošné pokrytí

Související pojmy

• LTE – Local Terminal Emulator

Definující specifikace

• TS 26.802 (Rel-19) — Multicast Enhancements for 5G Media Streaming
• TR 26.917 (Rel-19) — TV Service Enhancements over 3GPP
• TR 26.942 (Rel-19) — Study on Media Energy Consumption Exposure & Evaluation
• TR 26.949 (Rel-19) — TV Service Profiles for 3GPP Networks
• TR 26.953 (Rel-19) — Study on Service Interactivity for Streaming & Download
• TR 26.955 (Rel-19) — Video Codec Analysis for 5G Services
• TS 36.104 (Rel-19) — Base Station (BS) radio transmission and reception
• TS 36.761 (Rel-15) — Extended-Band 12 Study Report
• TR 36.792 (Rel-18) — Technical Report

📖 Anglický originál a plná specifikace: ATSC na 3GPP Explorer