COST EFFICIENT PROVISIONING OF MASS MOBILE MULTIMEDIA SERVICES IN HYBRID CELLULAR AND BROADCASTING SYSTEMS

Uno de los retos a los que se enfrenta la industria de las comunicaciones móviles e inalámbricas es proporcionar servicios multimedia masivos a bajo coste, haciéndolos asequibles para los usuarios y rentables a los operadores. El servicio más representativo es el de TV móvil, el cual se espera que sea una aplicación clave en las futuras redes móviles. Actualmente las redes celulares no pueden soportar un consumo a gran escala de este tipo de servicios, y las nuevas redes de radiodifusión móvil son muy costosas de desplegar debido a la gran inversión en infraestructura de red necesaria para proporcionar niveles aceptables de cobertura. Esta tesis doctoral aborda el problema de la provisión eficiente de servicios multimedia masivos a dispositivos móviles y portables utilizando la infraestructura de radiodifusión y celular existente. La tesis contempla las tecnologías comerciales de última generación para la radiodifusión móvil (DVB-H) y para las redes celulares (redes 3G+ con HSDPA y MBMS), aunque se centra principalmente en DVB-H. El principal paradigma propuesto para proporcionar servicios multimedia masivos a bajo coste es evitar el despliegue de una red DVB-H con alta capacidad y cobertura desde el inicio. En su lugar se propone realizar un despliegue progresivo de la infraestructura DVB-H siguiendo la demanda de los usuarios. Bajo este contexto, la red celular es fundamental para evitar sobre-dimensionar la red DVB-H en capacidad y también en áreas con una baja densidad de usuarios hasta que el despliegue de un transmisor o un repetidor DVB-H sea necesario. Como principal solución tecnológica la tesis propone realizar una codificación multi-burst en DVB-H utilizando códigos Raptor. El objetivo es explotar la diversidad temporal del canal móvil para aumentar la robustez de la señal y, por tanto, el nivel de cobertura, a costa de incrementar la latencia de la red.Gómez Barquero, D. (2009). COST EFFICIENT PROVISIONING OF MASS MOBILE MULTIMEDIA SERVICES IN HYBRID CELLULAR AND BROADCASTING SYSTEMS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6881Palanci

A survey of handover algorithms in DVB-H

Digital Video Broadcasting for Handhelds (DVB-H) is a standard for broadcasting IP Datacast (IPDC) services to mobile handheld terminals. Based on the DVB-T standard, DVB-H adds new features such as time slicing, MPE-FEC, in-depth interleavers, mandatory cell id identifier, optional 4K-modulation mode and the use of 5 MHz bandwidth in addition to the usually used 6, 7, or 8 MHz raster. IPDC over DVB-H is proposed for ETSI to complement the DVB-H standard by combining IPDC and DVB-H in an end-to-end system. Handover in such unidirectional broadcasting networks is a novel issue. In the last few years since the birth of DVB-H technology, great attention has been given to the performance analysis of DVB-H mobile terminals. Handover is one of the main research topics for DVB-H in mobile scenarios. Better reception quality and greater power efficiency are considered to be the main targets of handover research for DVB-H. New algorithms for different handover stages in DVB-H have been the subject of recent research and are currently being studied. Further novel algorithms need to be designed to improve the mobile reception quality. This article provides a comprehensive survey of the handover algorithms in DVB-H. A systematic evaluation and categorization approach is proposed based on the problems the algorithms solve and the handover stages being focused on. Criteria are proposed and analyzed to facilitate designing better handover algorithms for DVB-H that have been identified from the research conducted by the author

Advanced solutions for quality-oriented multimedia broadcasting

Multimedia content is increasingly being delivered via different types of networks to viewers in a variety of locations and contexts using a variety of devices. The ubiquitous nature of multimedia services comes at a cost, however. The successful delivery of multimedia services will require overcoming numerous technological challenges many of which have a direct effect on the quality of the multimedia experience. For example, due to dynamically changing requirements and networking conditions, the delivery of multimedia content has traditionally adopted a best effort approach. However, this approach has often led to the end-user perceived quality of multimedia-based services being negatively affected. Yet the quality of multimedia content is a vital issue for the continued acceptance and proliferation of these services. Indeed, end-users are becoming increasingly quality-aware in their expectations of multimedia experience and demand an ever-widening spectrum of rich multimedia-based services. As a consequence, there is a continuous and extensive research effort, by both industry and academia, to find solutions for improving the quality of multimedia content delivered to the users; as well, international standards bodies, such as the International Telecommunication Union (ITU), are renewing their effort on the standardization of multimedia technologies. There are very different directions in which research has attempted to find solutions in order to improve the quality of the rich media content delivered over various network types. It is in this context that this special issue on broadcast multimedia quality of the IEEE Transactions on Broadcasting illustrates some of these avenues and presents some of the most significant research results obtained by various teams of researchers from many countries. This special issue provides an example, albeit inevitably limited, of the richness and breath of the current research on multimedia broadcasting services. The research i- - ssues addressed in this special issue include, among others, factors that influence user perceived quality, encoding-related quality assessment and control, transmission and coverage-based solutions and objective quality measurements

On Transmission System Design for Wireless Broadcasting

This thesis considers aspects related to the design and standardisation of transmission systems for wireless broadcasting, comprising terrestrial and mobile reception. The purpose is to identify which factors influence the technical decisions and what issues could be better considered in the design process in order to assess different use cases, service scenarios and end-user quality. Further, the necessity of cross-layer optimisation for efficient data transmission is emphasised and means to take this into consideration are suggested. The work is mainly related terrestrial and mobile digital video broadcasting systems but many of the findings can be generalised also to other transmission systems and design processes. The work has led to three main conclusions. First, it is discovered that there are no sufficiently accurate error criteria for measuring the subjective perceived audiovisual quality that could be utilised in transmission system design. Means for designing new error criteria for mobile TV (television) services are suggested and similar work related to other services is recommended. Second, it is suggested that in addition to commercial requirements there should be technical requirements setting the frame work for the design process of a new transmission system. The technical requirements should include the assessed reception conditions, technical quality of service and service functionalities. Reception conditions comprise radio channel models, receiver types and antenna types. Technical quality of service consists of bandwidth, timeliness and reliability. Of these, the thesis focuses on radio channel models and errorcriteria (reliability) as two of the most important design challenges and provides means to optimise transmission parameters based on these. Third, the thesis argues that the most favourable development for wireless broadcasting would be a single system suitable for all scenarios of wireless broadcasting. It is claimed that there are no major technical obstacles to achieve this and that the recently published second generation digital terrestrial television broadcasting system provides a good basis. The challenges and opportunities of a universal wireless broadcasting system are discussed mainly from technical but briefly also from commercial and regulatory aspectSiirretty Doriast

Analysis and Simulation of the Signals Transmission in the DVB-H/SH Standards

Tato disertační práce se zabývá analýzou, simulací a měřením zpracování a přenosu signálů digitální televize pro příjem mobilního TV vysílání ve standardech DVB-H a DVB-SH. Tyto standardy vycházejí z předpokladu, že příjem signálu je charakterizován modely přenosových kanálů s vícecestným šířením. Tyto, tzv. únikové kanály, jsou charakterizovány hlavně zpožděním a ziskem jednotlivých cest. V závislosti na dalších parametrech (rychlost přijímače, Dopplerovské spektrum), je možné rozdělit únikové kanály do třech hlavních skupin: mobilní, přenosné a fixní. Dá se předpokládat, že v různých modelech kanálů bude přenášený signál různě ovlivněn. Proto je potřebné najít optimální parametry systémů (DVB-H/SH) pro kvalitní příjem vysílaných služeb mobilní televize, což je hlavním cílem této disertační práci. Pro tento účel byly vytvořeny dvě vhodné aplikace (jedna pro DVB-H a jedna pro DVB-SH) s GUI v prostředí MATLAB, které umožňují simulovat a analyzovat míru zkreslení signálu v případě mobilních, přenosných a fixních scénářů přenosu. Navíc, tyto aplikace obsahují i druhý samostatný simulátor pro nastavení a modifikaci parametrů jednotlivých přenosových cest. Díky tomu je možné zhodnotit vliv parametrů celého systému a kanálových modelů na dosaženou chybovost (BER a MER) a kvalitu přenosu. Ve všech přenosových scénářích (v závislosti na poměru C/N) byly získané, vyhodnocené a diskutované zkreslení signálů. Navíc, u standardu DVB-H, všechny získané výsledky ze simulací byly ověřeny měřením. Rozdíly mezi dosaženými výsledky (simulace a měření) byly rovněž podrobeny diskuzi. Tuto disertační práci je možné rozdělit do čtyř hlavních částí. První část disertační práce se zabývá rešerší současného vývoje v oblasti digitálního televizního vysílání na mobilní terminály ve standardech DVB-H/SH. Na konci této části jsou jasně popsány cíle této disertační práce. Druhá část práce je zaměřená na stručný popis blokového diagramu vysílačů v obou standardech DVB-H/SH. Dále jsou stručně popsány modely přenosových kanálů, které se používají pro modelování přenosu signálu. Stručný popis vytvořených aplikací, i s vývojovým diagramem, které jsou vhodné pro simulaci a analýzu přenosu v DVB-H/SH, jsou popsány v třetí části práce. Čtvrtá a nejdelší část této disertační práce se zabývá vyhodnocením získaných výsledků ze simulací a měření.This dissertation thesis deals with the analysis, simulation and measurement of the signal processing and transmission in DVB-H and DVB-SH standards. These standards are based on the assumption that signal reception is characterized by the transmission channels with echoes. These, so called fading channels, are mainly characterized by the path delays and path losses. Depending on the other, additional features (speed of the receiver, Doppler spectrum, etc.), it can be possible divided these channels onto three main groups: mobile, portable and fixed. Of course, signal transmission in different transmission channel models are affected differently. Therefore, it is needed found the optimal system parameters in both, DVB-H and DVB-SH standards, for the quality reception of the broadcasted mobile TV services, which is the main goal of this thesis. For this purpose, two appropriate applications (one for DVB-H and one for DVB-SH) with GUI were created in MATLAB, which enable simulated and analyzed the signal distortions in mobile, portable and fixed transmission scenarios. Moreover, these applications also contain a second application with GUI for the easy set and modification of the parameters of the used channel models. Therefore, it is possible to evaluate the effect of parameters of whole system and channel models on the achieved error rate (BER and MER) and quality of the transmission. In all mentioned transmission scenarios, the signal distortions (depending on the Carrier-to-Noise ratio) were obtained, evaluated and discussed in this dissertation thesis. Furthermore, in case of DVB-H, all obtained results from the simulations, were verified by the measuring. Differences between the obtained results (simulation and measuring) are also discussed. This dissertation thesis can be divided into four main parts. The first part of this dissertation thesis, after the short introduction, deals with present state-of-the-art and literature survey in mobile broadcast DVB-H/SH standards. At the end of this part are clearly outlined the main aims of this dissertation thesis. Second part is focused on the brief description of the functional block diagram of transmitters in both, DVB-H/SH standards. Furthermore, there are briefly described the transmission fading channel models, which are commonly used for the modeling of the signal transmission. The brief description of program applications with flowcharts, appropriate for the simulation of the transmission in the DVB-H/SH standards, are presented and described in the third part of this thesis. Finally, the fourth and longest part of this thesis is focused on the evaluation and comparison of obtained results from the simulations and measurements.

Combined Time, Frecuency and Space Diversity in Multimedia Mobile Broadcasting Systems

El uso combinado de diversidad en el dominio temporal, frecuencial y espacial constituye una valiosa herramienta para mejorar la recepción de servicios de difusión móviles. Gracias a la mejora conseguida por las técnicas de diversidad es posible extender la cobertura de los servicios móviles además de reducir la infraestructura de red. La presente tesis investiga el uso de técnicas de diversidad para la provisión de servicios móviles en la familia europea de sistemas de difusión terrestres estandarizada por el prpoyecto DVB (Digital Video Broadcasting). Esto incluye la primera y segunda generación de sistemas DVB-T (Terrestrial), DVB-NGH (Handheld), y DVB-T2 (Terrestrial 2nd generation), así como el sistema de siguiente generación DVB-NGH. No obstante, el estudio llevado a cabo en la tesis es genérico y puede aplicarse a futuras evoluciones de estándares como el japonés ISDB-T o el americano ATSC. Las investigaciones realizadas dentro del contexto de DVB-T, DVB-H y DVBT2 tienen como objetivo la transmisión simultánea de servicios fijos y móviles en redes terrestres. Esta Convergencia puede facilitar la introducción de servicios móviles de TB debido a la reutilización de espectro, contenido e infraestructura. De acuerdo a los resultados, la incorporación de entrelazado temporal en la capa física para diversidad temporal, y de single-input multiple-output (SIMO) para diversidad espacial, son esenciales para el rendimiento de sistemas móviles de difusión. A pesar de que las técnicas upper later FEC (UL-FEC) pueden propocionar diversidad temporal en sistemas de primera generación como DVB-T y DVB-H, requieren la transmisión de paridad adicional y no son útiles para la recepción estática. El análisis en t�ñerminos de link budjget revela que las técnicas de diversidad noson suficientes para facilitar la provision de servicios móviles en redes DVB-T y DVB-T2 planificadas para recepción fija. Sin embargo, el uso de diversidad en redes planificadas para recepción portableGozálvez Serrano, D. (2012). Combined Time, Frecuency and Space Diversity in Multimedia Mobile Broadcasting Systems [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16273Palanci

Evaluation of unidirectional background push content download services for the delivery of television programs

Este trabajo de tesis presenta los servicios de descarga de contenido en modo push como un mecanismo eficiente para el envío de contenido de televisión pre-producido sobre redes de difusión. Hoy en día, los operadores de red dedican una cantidad considerable de recursos de red a la entrega en vivo de contenido televisivo, tanto sobre redes de difusión como sobre conexiones unidireccionales. Esta oferta de servicios responde únicamente a requisitos comerciales: disponer de los contenidos televisivos en cualquier momento y lugar. Sin embargo, desde un punto de vista estrictamente académico, el envío en vivo es únicamente un requerimiento para el contenido en vivo, no para contenidos que ya han sido producidos con anterioridad a su emisión. Más aún, la difusión es solo eficiente cuando el contenido es suficientemente popular. Los servicios bajo estudio en esta tesis utilizan capacidad residual en redes de difusión para enviar contenido pre-producido para que se almacene en los equipos de usuario. La propuesta se justifica únicamente por su eficiencia. Por un lado, genera valor de recursos de red que no se aprovecharían de otra manera. Por otro lado, realiza la entrega de contenidos pre-producidos y populares de la manera más eficiente: sobre servicios de descarga de contenidos en difusión. Los resultados incluyen modelos para la popularidad y la duración de contenidos, valiosos para cualquier trabajo de investigación basados en la entrega de contenidos televisivos. Además, la tesis evalúa la capacidad residual disponible en redes de difusión, por medio de estudios empíricos. Después, estos resultados son utilizados en simulaciones que evalúan las prestaciones de los servicios propuestos en escenarios diferentes y para aplicaciones diferentes. La evaluación demuestra que este tipo de servicios son un recurso muy útil para la entrega de contenido televisivo.This thesis dissertation presents background push Content Download Services as an efficient mechanism to deliver pre-produced television content through existing broadcast networks. Nowadays, network operators dedicate a considerable amount of network resources to live streaming live, through both broadcast and unicast connections. This service offering responds solely to commercial requirements: Content must be available anytime and anywhere. However, from a strictly academic point of view, live streaming is only a requirement for live content and not for pre-produced content. Moreover, broadcasting is only efficient when the content is sufficiently popular. The services under study in this thesis use residual capacity in broadcast networks to push popular, pre-produced content to storage capacity in customer premises equipment. The proposal responds only to efficiency requirements. On one hand, it creates value from network resources otherwise unused. On the other hand, it delivers popular pre-produced content in the most efficient way: through broadcast download services. The results include models for the popularity and the duration of television content, valuable for any research work dealing with file-based delivery of television content. Later, the thesis evaluates the residual capacity available in broadcast networks through empirical studies. These results are used in simulations to evaluate the performance of background push content download services in different scenarios and for different applications. The evaluation proves that this kind of services can become a great asset for the delivery of television contentFraile Gil, F. (2013). Evaluation of unidirectional background push content download services for the delivery of television programs [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31656TESI

Transmission of Mobile Multimedia Services in DVB-SH Networks

[ES] La presente Tesina estudia la transmisión de contenidos y servicios multimedia a través de redes de difusión basadas en el sistema DVB-SH (Digital Video Broadcasting ¿ Satellite Services to Handheld Devices), el cual permitirá conseguir una cobertura nacional en toda Europa de servicios de TV móvil y cuya puesta en funcionamiento está prevista para el 2008. DVB-SH es una evolución tecnológica del estándar europeo de TDT móvil DVB-H (Digital Video Broadcasting - Handhelds). Sus principales características son una arquitectura híbrida terrestre-satelital y la transmisión en banda S en torno a los 2 GHz. la cual está disponible en Europa para este tipo de servicios. Además, debido a las peculiaridades de la recepción vía satélite, DVB-SH incorpora nuevos mecanismos de protección entre los que destacan un entrelazador de larga duración de nivel físico y un nuevo esquema de codificación de nivel de enlace. Debido a que en la actualidad el sistema DVB-SH todavía se encuentra en una fase muy temprana de validación, el trabajo realizado en esta tesina está encaminado a evaluar los nuevos mecanismos de nivel de enlace DVB-SH a partir de trazas de errores DVB-H. Se analizará la calidad de usuario para diferentes mecanismos de protección y finalmente se identificarán aquellos esquemas y configuraciones más adecuados para las situaciones de recepción más importantes[EN] This Master's thesis studies the transmission of multimedia digital contents in broadcasting networks based in the DVB-SH (Digital Video Broadcasting ¿ Satellite Services to Handheld Devices) standard. This standard will make possible a network capable of providing mobile TV services in all Europe, which is due at 2008. DVB-SH is the technological evolution of the European mobile DTT standard DVB-H (Digital Video Broadcasting - Handhelds). Its main characteristics are a hybrid terrestrial ¿ satellite architecture and the transmission at 2 GHz in the S-band, which is at disposal in Europe for this kind of services. Because of the peculiarities of satellite reception, DVB-SH incorporates new protection mechanisms. Among these mechanisms, a long duration interleaver and a new link layer codification scheme stand out. However, DVB-SH technology is still in an early phase of validation. Because of this, the work fulfilled in this Master's thesis is aimed at evaluating these codification schemes by means of DVB-H error traces. The user experience quality will be analyzed for different protection mechanisms and the schemes and configurations with better performance will be highlighted.Gozálvez Serrano, D. (2007). Transmission of Mobile Multimedia Services in DVB-SH Networks. http://hdl.handle.net/10251/12620Archivo delegad