IP Datacast

IP Datacast ("Internet Protocol Datacast", IPDC) eli IP-tiedonlähetystekniikalla on mahdollista toteuttaa digi-tv:n palvelut mobiililaitteisiin. Suurimpia rajoituksia ovat päätelaitteen ominaisuudet, kuten näytön koko, virransyöttö, laskentateho ja syöttölaitteet. Mobiilipäätteet tuovat myös uusia mahdollisuuksia; palvelu voidaan suunnata käyttäjälle käyttäjän sijainnin ja senhetkisen tarpeen mukaan. Lisäksi mobiililaitteisiin voidaan toimittaa myös dataa laajemmin kuin normaalissa digi-tv -verkossa. Esimerkiksi virustorjuntaohjelmistot ja pelit voidaan päivittää kämmentietokoneeseen langattomasti "IP datacastin" avulla.
"IP datacast" -tekniikkaa voidaan hyödyntää myös Internetin käytössä. Nykyisellä tekniikalla nopeus on riittävä normaaliin Internet-käyttöön, mutta tehokäyttöön se ei välttämättä riitä. Tukholmassa olevassa SABINA-testiverkossa nopeus asiakkaalle päin on ollut 10-15 Mbps, joka on kuitenkin nopeampi kuin muut mobiilit ratkaisut. Kohdealueina Internet-palveluissa ovat sellaiset maantieteelliset alueet, joille ei ole mahdollista toimittaa kiinteää ADSL-liittymää, mutta jotka ovat digi-tv -lähettimien peittoalueella.
IP datacast.
"IP datacast" on vastaavanlainen tekniikka kuin digi-tv -tekniikka. Erona digi-tv:hen nähden on, että julkisten julkaisukanavien sijasta "IP datacast" -tekniikassa tiedot siirretään radiotietä pitkin käyttäen DVB-H-standardia. Siirrettävät tiedot voivat sisältää liikkuvaa kuvaa, ääniä, web-sivuja sekä tietokoneohjelmia.
"IP datacast" –tekniikkaa käyttöön otettaessa ensimmäinen palvelu tulee olemaan perinteisten tv-lähetysten tarjoaminen matkapuhelimiin ja muihin mobiililaitteisiin. Tulevaisuudessa tekniikkaa voidaan käyttää myös muunlaisen datan lähettämiseen. Tulevia palveluja ovat mm. verkkopelit, verkkokaupat, pankkipalvelut, viranomaispalvelut, ohjelmat ja sovellukset.
"IP datacastin" perusidea on samankaltainen kuin Internetissä, joskin yhdellä merkittävällä erolla. "IP datacast" on suunniteltu massavastaanottoon ja signaalilla voi olla tuhansia vastaanottajia samaan aikaan. Tämä eroaa Internetistä, jossa pyydetty WWW-sivu palautuu koneeseen, joka sitä pyysi.
Päätelaitteet.
"IP datacast" –tekniikka on mobiililaitteissa toimivaa digi-tv -tekniikkaa. Tämä vaatii päätelaitteelta muutamia ominaisuuksia, jotka eroavat varsinaisesta digi-tv:stä. Eroavaisuudet on lueteltu alla olevassa taulukossa.
Mobiilitelevisiossa on pieni näyttö, jolle riittää pieni kuva. Luonnollisesti pienen kuvan lähettäminen ei vaadi yhtä paljon tiedonsiirtokapasiteettia kuin suuren kuvan lähetys. Korkealaatuisen kuvan lähetys vaatii 128 – 384 kbs yhtä kanavaa tai toisin sanoen tv-ohjelmaa varten. Tämän ansiosta on mahdollista lähettää 50 – 80 tv-ohjelmaa samaan aikaan yhden verkon kautta. Vertailun vuoksi tavallisessa digi-tv:ssä voidaan lähettää 3-5 tv-kanavaa yhden verkon kautta.
Yksi suuri ongelma mobiilitelevisiotekniikassa on virransyöttö. Ongelma on ratkaistu käyttämällä vastaanottimissa "time-slicing"-tekniikkaa, jota DVB-H tukee. Tekniikassa vastaanotin ottaa vastaan huippunopeudella yhden lähetysjakson, purskeen, joka puskuroidaan ja näytetään katsojalle oikeaan aikaan. Purskeiden välillä vastaanotin sammutetaan. Näin säästetään kallisarvoista virtaa.
Sovellukset ja palvelut.
"IP datacast" -tekniikka antaa mahdollisuuden tarjota kaikkia samoja sovelluksia, kuin ”tavallinen” digi-tv. Sovelluksia ja palveluja on suuria määriä, joten niiden hallintaan tarvitaan elektroninen palveluopas eli ESG ("Electronic Service Guide").
Elektroninen ohjelmaopas ESG.
ESG toimii samaan tapaan kuin elektroninen ohjelmaopas digi-tv:ssä. Se näyttää käytettävissä olevat palvelut käyttäjälle ja voi myös näyttää mikä latauksen ("download") tila on; milloin aikataulutetut palvelut on lähetetty ja milloin ne lähetetään uudelleen.
Palvelut.
DVB-palvelut voidaan jakaa kahteen ryhmään:
Viimeksi mainitut voidaan jakaa vielä "streaming"-palveluihin, interaktiivisiin palveluihin ja ei-vuorovaikutteisiin palveluihin. Nämä TV:stä riippumattomat palvelut voidaan lähettää multiplex-tyyppisenä data-palveluna. Toisaalta palvelut voidaan jakaa myös vastaanottotavan mukaan kiinteisiin palveluihin tai mobiilipalveluihin. Molemmilla voi olla hyvin erityyppisiä palveluja. Yhteysnopeus on kiinteillä palveluilla huomattavasti nopeampi kuin mobiilipalveluilla.
"Streaming"-palvelut.
"Streaming"-palvelut eli jatkuvana lähetyksenä tulevat palvelut sisältävät sekä data- että audiopalveluita. Esimerkkejä näistä palveluista ovat:
"Streaming"-palvelut eroavat video- ja audiotiedostojen lataamisesta. Bittivirran sisältöä ei "streaming"-palveluissa voi normaalisti tallentaa päätelaitteeseen, vaan sisältö on katsottava samaan tahtiin kuin sitä lähetetään. Sisällön katsominen on mahdollista aloittaa myös kesken lähetyksen. Näin ollen "streaming"-palvelut toimivat samaan tapaan kuin normaali televisiolähetys. Tosin on mahdollista siirtää katseluajankohtaa rajoitetusti (esim. yksi tunti) tallentamalla lähetystä päätelaitteen muistiin.
Interaktiiviset palvelut.
Todellinen interaktiivinen palvelu vaatii pääsyn verkkoon, joka voi olla yksisuuntainen paluukanava tai varsinainen kahdensuuntainen vuorovaikutteinen kanava. Interaktiivinen palvelu voi esimerkiksi olla:
Yksi esimerkki interaktiivisista palveluista on elokuvan lipunvarauspalvelu. "IP datacast" lähettää käyttäjän pyytämät elokuvien mainokset, elokuvalistan, esitysajat, teatterin sijainnin ja vapaat paikat. Käyttäjä tekee haluamansa valinnat ja lähettää varaustiedot paluukanavaa pitkin. Tilausvahvistus voidaan toimittaa vielä esimerkiksi tekstiviestinä.
Ei-interaktiiviset palvelut.
Ei-interaktiiviset palvelut eivät vaadi toimiakseen paluukanavaa. Tämänkaltainen palvelu on samantyyppinen kuin Internetin käyttö "offline"-tilassa, jossa yön aikana tarvittava data ladataan käyttäjän kiintolevylle. 
Esimerkkejä ei-interaktiivisista palveluista ovat:
Sovellukset ja ohjelmat.
"IP datacastia" voidaan käyttää suurien tiedostojen, ohjelmien ja pelien jakeluun käyttäjille. Esimerkiksi:
Digi-tv ja Internet.
Digi-tv mahdollistaa myös Internet-palvelujen toimittamisen. Erityisesti alueilla, joille ei ole mahdollista toimittaa xDSL-yhteyttä, digi-tv on hyvä yhteystyyppi. Digi-tv-yhteydellä nopeus asiakkaalle päin on oletettavasti 256 kbps, joka on riittävä yleisimmin käytettyihin Internet-palveluihin. Palveluntarjoajalle päin tuleva liikenne voidaan hoitaa joko GPRS-tekniikalla tai 3G-tekniikalla.
Palvelu käyttäjän kannalta.
Päätelaitteena käyttäjällä on tietokone tai vastaava mobiililaite, jonka tulee sisältää tarvittavat myötä- ja paluusuunnan laitteet sekä ohjelmiston palvelun tarvitseman verkkoyhteyden muodostamiseksi. Fyysinen siirtoyhteys asiakkaalle päin on toteutettu samanaikaisten käyttäjien ja siirtotarpeen mukaan jaetussa digi-tv-kanavassa. Digi-tv-kanava voi olla toteutettu joko maanpäällisessä verkossa tai langattomasti. Yhteys palveluntarjoajalle päin toteutetaan kiinteän tai mobiiliverkon modeemin avulla. Perussovelluksina on WWW, sähköposti ja tiedostojen lataus. Palvelun käyttäjälle näkyvät käyttökustannukset aiheutuvat palveluoperaattorin veloittamasta DVB-siirtoyhteyden käytöstä ja paluukanavan kustannuksista.
Palvelu liittymäoperaattorin kannalta.
Liittymäoperaattorin kannalta palvelu tähtää käyttäjiin, joilla ei ole kiinteää liittymää ja jotka normaalisti tukeutuvat GPRS-modeemiin. Näille käyttäjille palvelu tarjoaa GPRS-palvelua nopeamman siirtoyhteyden, jolloin mm. suurien tiedostojen avaaminen on mielekästä. Palvelu voi olla joko langaton tai mobiili. Palvelu tarjoaa käyttäjälle ominaisuudet, jotka vastaavat kaapelimodeemitasoista Internet-käyttöä. Paluukanavan nopeus ei riitä suurten tiedostojen siirrolle käyttäjältä verkkoon; samoin erittäin nopeaa vasteaikaa vaativat palvelut, kuten verkkopelit, eivät tule kysymykseen. Sen sijaan palvelu täyttää hyvin tyypillisen Internet-käytön vaateet (www, email). Ensisijaiset asiakkaat tulevat löytymään alueilta, joille ei ole mahdollista toimittaa kiinteää xDSL-yhteyttä.
Digi-tv ja Internet -käytön kehittyminen.
Kehitystrendinä laajakaistaliittymissä on tällä hetkellä Internet-käytön muuttuminen hyvin asymmetrisesta surffailusta symmetrisempään suuntaan. Yksi syy tähän ovat ns. "peer-to-peer"- eli vertaisverkkopalvelut, jotka vievät tällä hetkellä Internet-operaattorien liikenteestä jo yli 60 %. Kaistantarve jakaantuu epätasaisesti tavallisiin käyttäjiin ja tehokäyttäjiin: 10 prosenttia käyttäjistä vie 50 prosenttia kokonaiskapasiteetista. Internetkäytön monipuolistuminen luo painetta lisätä liittymäkohtaista kapasiteettia.
Jaetuissa verkoissa osa liittymistä oletetaan passiivisiksi, eli kaikkiin ei siirretä samaan aikaan dataa, joten kapasiteettia voidaan ylivarata. Yleisten verkkojen, kuten Internetin resurssit ovat aina joltakin osin jaettuja, jolloin palvelimelta yksittäiselle liittymälle siirrettävän datan siirtonopeus riippuu koko siirtoketjun senhetkisestä kuormituksesta. Jos liittymän kaistanmitoitustarve kasvaa voimakkaasti, DVB:llä ei pystytä toteuttamaan palvelun vaatimaa kapasiteettia pienentämättä solukokoa. On huomioitava, että juuri kattava solukoko DVB-signaalin 70 km kantaman ansiosta ja rinnakkaisuus digitaalisten televisiolähetysten kanssa tekisi siirtomediasta erityisen kustannustehokkaan keskitetyn ratkaisun.
Yhteenveto.
Tietoyhteiskunta etenee edelleen langattomuuden ja mobiilien sovellusten suuntaan. IP datacastin käyttäminen tässä langattomuudessa on yksi varteenotettava vaihtoehto. Palvelut ovat hyvin erilaisia, kuin tavallisessa digi-tv-verkossa ja tämä tekee osaltaan IP datacastista erittäin mielenkiintoisen.