DOSSIER
Trasmissioni satellitari: ecco tutto quello che vi serve

Siamo sicuri di essere consapevoli di come sia configurata una moderna ed efficiente catena di trasferimento dei segnali da e per il satellite? Un utile riepilogo ci viene offerto da un'azienda leader nel suo settore, il cui catalogo in sé è già una sorta di "manuale" di accesso e uso del satellite
di Paolo Bocchiardo
(www.diemtech.com)

Il 25 giugno 1967, utilizzando 4 differenti satelliti, una invisibile griglia elettromagnetica ha collegato per due ore 26 differenti nazioni. Dalla base di Londra la produzione, in bianco e nero, è stata la prima ad utilizzare dei satelliti per collegare angoli remoti del mondo ad un singolo evento televisivo: un programma denominato "our world" visto da un'audience stimata, allora, in 600 milioni di persone, che comprendeva tra l'altro dei contributi live inviati tramite un paio di Intelsat, un satellite russo ed un satellite sperimentale americano!
Meno di 40 anni più tardi, nella sola in Europa, si stima che oltre 100 milioni di utenti accedano direttamente ad un segnale televisivo digitale.
La seconda grande rivoluzione della Tv via satellite è stata l'introduzione dei sistemi digitali di compressione che permettono di inviare i contenuti in un formato "abbreviato" permettendo di ridurre drasticamente la quantità di banda necessaria senza degradare in maniera sostanziale la qualità audio e video.
Oggi il trasporto di un segnale digitale televisivo via satellite mira essenzialmente a coprire tre differenti esigenze:
1. Collegamenti punto-punto (unicast o contribuzione).
2. Collegamenti punto-multipunto (multicast o distribuzione).
3. Diffusione verso un numero indefinito di utenti (broadcast).
In tutti questi casi vi è la necessità di comprimere un segnale audio/video secondo uno standard comune accettato, quale è oggi il DVB-S, per ottenere un "transport stream" che possa essere modulato, convertito alla frequenza di uplink assegnata e amplificato per la trasmissione al satellite, dove il segnale viene ricevuto dalla parte Rx di un transponder e ritrasmesso su una differente frequenza detta di downlink, generalmente, anche se non sempre, con polarizzazione invertita al fine di permettere il riutilizzo delle frequenze.

Cosa serve per salire
Questo processo viene realizzato, nella cosiddetta "Earth Station" (o stazione di terra) dai seguenti apparati:
1. Encoder: riceve il segnale audio e/o video analogico o digitale e lo comprime secondo lo standard DVB fornendo all'output un transport stream generalmente su interfaccia ASI (Scopus E-1000, E-1100).
2. Modulatore: dotato di interfaccia compatibile con quella del modulatore riceve il transport stream e lo modula generalmente con output in IF a 70/140 MHz (Tiernan Radyne Comstream).
3. Upconverter: converte la IF alla frequenza assegnata di uplink, generalmente una porzione della banda C o Ku (Anacom; TiernanRadyneComstream; NDSatcom).
4. Amplificatore: può essere di tipo TWT o SSPA a stato solido e fornisce al segnale la potenza necessaria, calcolata in base ad un link-budget fornito dall'operatore satellitare, per permettere la ricezione sul satellite di un segnale con un errore contenuto in limiti prestabiliti (Anacom, NDSatcom).
5. Antenna: l'antenna di tipo Tx/Rx viene anch'essa dimensionata in base al link-budget e scelta in base ai differenti approval che le società proprietarie dei satelliti hanno indicato nel tempo per garantirsi una performance ottimale evitando pericolose interferenze e potenziali danni (Channel Master).
Queste funzioni sono a volte riunite in un minor numero di apparati, come quando si utilizzano encoder che incorporano il modulatore o transceivers che effettuano in un unico enclosure sia la conversione che l'amplificazione, ma gli steps sono quelli indicati.
Il contenuto può essere trasmesso sia in chiaro sia criptato. Il sistema di scrambling utilizzato varia in base ai destinatari del segnale.
Passando all'analisi delle tre tipologie di servizio sopraindicate posiamo fare alcune considerazioni:
Nel caso di un service punto-punto l'esigenza è quella di contribuire un contenuto da un punto A (mezzo mobile, studio delocalizzato o altra sede) verso un punto B dove il segnale verrà rielaborato per la trasmissione definitiva. In questo caso si richiede una altissima qualità, viene generalmente utilizzato il profilo 4.2:2 in fase di codifica e, qualora venga richiesto, il criptaggio del contenuto: nel caso si fa ricorso ad un sistema quale il BISS che è il sistema di codifica adottato dall'EBU.
I collegamenti punto-multipunto verso un numero di utenti predefinito e chiuso vengono utilizzati per la distribuzione di programmi specifici o per Tv a network chiuso come nel caso di business Tv. Anche qui, se è richiesto che il segnale non sia in chiaro e quindi accessibile solo ai destinatari predefiniti si può utilizzare il BISS o, in alternativa un CAS (sistema di accesso condizionato) proprietario come il CAS5000 Scopus. E' anche possibile, ad esempio nell'ambito di un network basato su tecnologia Scopus, abilitare e disabilitare i ricevitori singolarmente o a gruppi direttamente dall'hub, effettuare riconfigurazioni ed aggiornamenti software tramite il satellite, senza la necessità di intervenire fisicamente sugli apparati.
Parlando di broadcast vero e proprio nel nostro mercato il riferimento quasi obbligato è alla flotta Hot Bird di Eutelsat in quanto nel nostro paese la maggior parte delle antenne consumer degli utenti è orientata verso questa posizione orbitale.
La via generalmente utilizzata per trasmettere un segnale direttamente al pubblico è la contribuzione dello stesso, tramite un sistema punto-punto via satellite, rete telecom o ponti a micro-onde, ad una piattaforma digitale. Qui i vari programmi video ed audio vengono multiplexati e convogliati in un unico transport stream che viene a sua volta trasmesso sul satellite per la successiva diffusione agli utenti. Piattafome digitali di questa importanza sono disponibili nel nostro paese al Fucino (Telespazio) e da poco tempo anche a Milano (Milano Teleport Italia) dove è stata realizzata, su tecnologia Scopus ed NDSatcom, una struttura dell'ultima generazione.
I singoli service trasmessi da una piattaforma possono essere in chiaro o a pagamento. Per questo si utilizzano sistemi di accesso condizionato c.d. commerciali: sono sistemi che permettono l'abilitazione a singolo canali o eventi tramite smart cards. Generalmente gestiti sotto forma di abbonamento sono ora anche disponibili con schede prepagate (Irdeto) che permettono di evitare tutta la gestione dei subscribers con una conseguente riduzione dei costi della struttura di gestione.

Non dimentichiamo lo standard IP
Un'ultima parola sull' IP: allo stato è possibile, tramite un apparato chiamato gateway (SKYSTREAM) inserire nel transport stream DVB (IP over DVB) i dati in formato IP per la trasmissione degli stessi unitamente al video, così come è possibile tramite uno streamer trasmettere un video su rete IP. Entrambe le tecniche hanno i loro pro e contro e le loro esigenze tecniche e di banda, ma molto è stato fatto, così la c.d. convergenza non è più uno solo slogan per i trade show.