Minimale Eingangspegel

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Projektbeteiligte:
Bayerischer Rundfunk
Deutsche Telekom AG
Institut für Rundfunktechnik GmbH
Rohde & Schwarz GmbH & Co.KG
Bayerische Medien Technik GmbH
gefördert vom:
Freistaat Bayern
Herausgeber:
Am Moosfeld 31
81829 München
Tel.: 089 / 45 11 51 11
Fax: 089 / 45 11 51 99
[email protected]
www.bmt-online.de
(Der Abschlussbericht liegt unter
dieser Adresse zum Download bereit.)
Februar 2000
Vorwort
Der Abschlussbericht des DVB-T Feldversuchs Bayern erscheint zu einer Zeit, in der die
Diskussion um die Einführung von DVB-T in vollem Gange ist. Nach verschiedenen Ankündigungen soll noch in diesem Jahr in ersten Regionen Deutschlands der Regelbetrieb
aufgenommen werden. Dennoch sind einige Fragen zum Umstieg auf DVB-T weiterhin offen und
werden derzeit in der Initiative Digitaler Rundfunk (IDR) diskutiert.
Durch die intensive und konstruktive Zusammenarbeit aller Projektpartner sowie die Förderung
durch den Freistaat Bayern konnte der Feldversuch die vorliegenden technischen Untersuchungsergebnisse und Erkenntnisse zu DVB-T hervorbringen. Diese sollen als weitere Grundlagen
der Diskussion zur Verfügung gestellt werden.
Über die technischen Fragen hinaus wird zukünftig in verstärktem Maße auf die Wirtschaftlichkeit des Systems und die Umsetzbarkeit der Anforderungen zu achten sein. Nur dadurch
kann ein Umstieg rasch und für alle Beteiligten zufriedenstellend erfolgen.
Besonders erfreulich ist daher die Vereinbarung zwischen den Projektpartnern über den
Weiterbetrieb des DVB-T-Sendernetzes in München über den Ablauf des Förderprojekts hinaus.
Auf diese Weise steht das Gleichwellennetz für weiterführende Messungen, Untersuchungen
und für die Vorbereitung des Regelbetriebs zur Verfügung.
Mein Dank gilt allen Mitarbeitern und Beteiligten am Feldversuch, ohne deren große Unterstützung eine erfolgreiche Durchführung in diesem Maße nicht möglich gewesen wäre.
München, im Februar 2000
gez. Helwin Lesch
Geschäftsführer Bayerische Medien Technik GmbH
DVB-T Feldversuch Bayern – Abschlussbericht
4
1 Bedeutung von DVB-T ............................................................................................................ 6
2 Zusammenfassung der Ergebnisse....................................................................................... 8
3 Ergebnisübersicht ................................................................................................................... 9
3.1
Projektziele...................................................................................................................... 9
3.2
Darstellung der Ergebnisse............................................................................................. 9
3.3
Stellungnahmen der Projektpartner .............................................................................. 13
3.3.1 Bayerischer Rundfunk.......................................................................................... 13
3.3.2 Deutsche Telekom ............................................................................................... 14
3.3.3 Institut für Rundfunktechnik.................................................................................. 15
3.3.4 Rohde & Schwarz................................................................................................. 15
3.3.5 Bayerische Medien Technik ................................................................................. 16
3.4
Stellungnahmen der Kooperationspartner .................................................................... 17
3.4.1 Bayerische Landeszentrale für neue Medien....................................................... 17
3.4.2 Infineon Technologies .......................................................................................... 18
4 Projektdokumentation........................................................................................................... 20
4.1
Organisation des DVB-T Feldversuchs Bayern ............................................................ 20
4.1.1 Lenkungsausschuss............................................................................................. 20
4.1.2 Arbeitsgruppen ..................................................................................................... 20
4.1.3 Koordinierungsstelle............................................................................................. 21
4.2
Finanzierung.................................................................................................................. 21
4.3
Das System DVB-T ....................................................................................................... 22
4.4
Das DVB-T-Sendernetz im Großraum München .......................................................... 26
4.5
Modulationszuführung ................................................................................................... 27
4.6
Synchronisation der Gleichwellensender ...................................................................... 27
4.7
Bildcodierung und Multiplexing ..................................................................................... 29
4.8
Messtechnische Untersuchungen ................................................................................. 30
4.8.1 Laboruntersuchungen an Sendern und Empfängern........................................... 31
4.8.1.1 Sendermessungen.................................................................................. 32
4.8.1.2 Empfängermessungen............................................................................ 32
4.8.2 Versorgungsmessungen ...................................................................................... 36
4.8.2.1 Einzelsender ........................................................................................... 37
4.8.2.2 Gleichwellennetz..................................................................................... 39
4.8.2.3 Indoor-Versorgung .................................................................................. 42
4.8.3 Untersuchungen in kritischen Empfangssituationen ............................................ 53
4.8.3.1 Messungen an einem Indoor-Repeater .................................................. 53
4.8.3.2 Hierarchische Modulation ....................................................................... 54
4.8.3.3 Mobiler Empfang..................................................................................... 55
4.9
Geräteentwicklung......................................................................................................... 57
4.9.1 Entwicklung der Synchronisiereinheit .................................................................. 57
4.9.2 Anpassentwicklung für die hierarchische Modulation und den VHF-Bereich ...... 58
4.9.3 Test-Empfänger ................................................................................................... 58
5
4.10 Öffentlichkeitsarbeit....................................................................................................... 59
5 Gegenwärtiger Stand von DVB-T......................................................................................... 61
5.1
DVB-T in Deutschland................................................................................................... 61
5.1.1 Versuche und Projekte......................................................................................... 61
5.1.2 Markterwartung .................................................................................................... 62
5.1.3 Frequenzsituation................................................................................................. 66
5.2
Digitales terrestrisches Fernsehen außerhalb Deutschlands ....................................... 68
5.3
Endgeräte...................................................................................................................... 70
5.4
Vergleich DAB – DVB-T ................................................................................................ 73
5.5
Datendienste via DVB-T................................................................................................ 75
5.5.1 Datendienstanwendung ‘DVB-T-Daten-Channels‘ der Deutschen Telekom ....... 75
5.5.2 Datendienstanwendung ‘Web over DVB‘ von Rohde & Schwarz ........................ 78
5.6
Thesen zu DVB-T.......................................................................................................... 79
5.7
Ausblick ......................................................................................................................... 81
Anhang......................................................................................................................................... 83
1
6
BEDEUTUNG VON DVB-T
Terrestrische Fernsehnutzung nimmt kontinuierlich ab
Der Marktanteil der terrestrischen Fernsehversorgung in Deutschland hat in den vergangenen
Jahren kontinuierlich abgenommen. Während im Jahr 1991 noch über 50% der Haushalte ihre
Fernsehprogramme über analogen Antennenempfang bezogen, sind es heute nur noch rund
11%. Dem stehen konstante und verglichen mit anderen Übertragungsarten hohe Kosten
gegenüber. Der Rückgang ist vor allem auf die im Vergleich zum Kabel- und Satellitenempfang
wesentlich geringere Programmvielfalt zurückzuführen. So bieten Kabelnetze und Satelliten in
der Regel 30 und mehr verschiedene TV-Kanäle, während der traditionelle Antennenempfang im
günstigsten Fall eine Auswahl aus ungefähr 10 Angeboten zulässt. Wegen des begrenzten
Frequenzspektrums können mittels analoger terrestrischer Verbreitungstechnik jedoch keine
zusätzlichen Fernsehprogramme mehr ausgestrahlt werden. Dennoch spielt die Terrestrik als
unabhängiger Übertragungsweg auch für die Verbreitung von lokalen und regionalen Inhalten
und im Wettbewerb zu Kabel und Satellit nach wie vor eine wichtige Rolle.
DVB-T: Mehrere TV-Programme in einem Kanal
Eine moderne technische Lösungsmöglichkeit bietet der neue Standard für digitales terrestrisches Fernsehen (DVB-T; Digital Video Broadcasting – Terrestrial). Während bei der analogen
Verbreitung in jedem Kanal nur ein Fernsehprogramm ausgestrahlt wird, können mit dem DVBT-Standard mehrere TV-Programme pro Kanal verbreitet werden. Dadurch ergibt sich nicht nur
eine insgesamt höhere Programmanzahl: Zusätzlich reduzieren sich entsprechend auch die
Verbreitungskosten für jedes einzelne Fernsehprogramm, da die technische Infrastruktur für
mehrere Programmangebote gemeinsam genutzt werden kann.
Portable Nutzung mit einfachen Antennen
Ein weiterer Vorteil von DVB-T ist die Möglichkeit, qualitativ hochwertigen Empfang mit
tragbaren Fernsehgeräten über lediglich kleine Stabantennen zu realisieren. Diese Unabhängigkeit ist bei der Nutzung von Satelliten- oder Kabelangeboten überhaupt nicht gegeben,
bei der analogen terrestrischen Empfangstechnik erweist sich die Qualität dieser Empfangsart
als unzureichend. Portabler Empfang muss dabei nicht auf die Nutzung im Freien beschränkt
bleiben. Auch eine Versorgung innerhalb von Gebäuden (portabel indoor-Empfang) kann mit
DVB-T grundsätzlich gewährleistet werden – die bisher für den analogen Fernsehempfang
nötigen, aufwendigen Antennenkonstruktionen (gerichtete Dachantennen) werden damit
überflüssig. Schließlich ermöglicht DVB-T unter bestimmten technischen Voraussetzungen,
deren Umsetzung jedoch fraglich ist, auch den Empfang von Fernsehprogrammen im bewegten
Fahrzeug. Damit ergeben sich für DVB-T im Vergleich zu den anderen Übertragungswegen
(Satellit, Kabel, analoge Terrestrik) deutlich flexiblere Nutzungsmöglichkeiten, die als klarer
Wettbewerbsvorteil zu sehen sind.
7
Bedeutung lokaler und regionaler Programminhalte
Ein Argument für die Weiterentwicklung der terrestrischen Fernsehversorgung ist die ökonomische Verbreitung zusätzlicher lokaler und regionaler Programminhalte in Ballungsräumen.
Satellitentechnologien sind hierfür derzeit zu teuer. Mit DVB-T stehen nicht nur mehr Programmplätze zur Verfügung, das System eignet sich zudem hervorragend, um lokale und regionale
Gebiete mit kleinzelligen Sendernetzen kostengünstig zu versorgen.
DVB-T Feldversuch Bayern
Der DVB-T Feldversuch Bayern hat sich zum Ziel gesetzt, die Übertragung von Fernsehprogrammen mit dem neuen Standard DVB-T testweise zu realisieren und eine mögliche Einführung vorzubereiten. Mit maßgeblicher Förderung der Bayerischen Staatsregierung wurden in
dem Projekt von 1997 bis 1999 zusammen mit dem Bayerischen Rundfunk, der Deutschen
Telekom, dem Institut für Rundfunktechnik und Rohde & Schwarz zentrale technische Grundlagen für den Aufbau und Betrieb von Sendernetzen für eine digitale Fernsehverbreitung über
herkömmliche Antennen erarbeitet. Mit der Vorlage dieses Abschlussberichtes hat die
Bayerische Medien Technik GmbH gemeinsam mit den Projektpartnern den zweijährigen Feldversuch zur Erprobung des digitalen terrestrischen Fernsehens (DVB-T) in Bayern abgeschlossen.
2
8
ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE
Für die praktische Erprobung des neuen Übertragungsstandards wurde seit dem Jahr 1997 im
Großraum München ein DVB-T-Gleichwellennetz mit drei Senderstandorten errichtet. Die
Schwerpunkte des Feldversuchs bestanden darin, die vielfältigen Parameterkonstellationen des
DVB-Standards zu untersuchen sowie die internationalen Planungsdaten zu überprüfen und
technisches Equipment weiterzuentwickeln. Bei den Messungen lag das Augenmerk auf der
Gleichwellenversorgung und der Versorgung innerhalb von Gebäuden. Darüber hinaus war es in
der Projektlaufzeit möglich, Consumer-Endgeräte zu testen und Erfahrungen mit der Übertragung von Datendiensten zu sammeln.
Als ein wichtiges Ergebnis ist festzuhalten, dass die 1997 auf der Frequenzplanungskonferenz in
Chester festgelegen, grundlegenden Planungsdaten für den Aufbau von DVB-T-Sendernetzen
tendenziell als optimistisch anzusehen sind. Die umfangreichen messtechnischen Untersuchungen haben darüber hinaus die Zuverlässigkeit der derzeit verfügbaren Prognosewerkzeuge
bestätigt.
Die Notwendigkeit und die Vorteile der Gleichwellentechnik konnten im Rahmen des Feldversuches sowohl innerhalb als auch außerhalb von Gebäuden nachgewiesen werden. Zur Bewertung von Empfangsergebnissen konnte ein neues Verfahren definiert werden, das die Beurteilung der Übertragungsqualität durch eine optische Auswertung des Fernsehbildes ermöglicht und auf weitere technische Messeinrichtungen verzichtet.
Der Feldversuch hat jedoch nicht nur Ergebnisse erbracht, sondern auch eine Vielzahl neuer
Fragestellungen aufgeworfen, die vor einer möglichen Einführung von DVB-T geklärt werden
müssen. Die Projektpartner haben sich darum darauf verständigt, das DVB-T-Testsendernetz
auch nach dem Ende des Feldversuchs weiter zu betreiben, um eine Basis für weitere technische Untersuchungen und Aktivitäten zu schaffen.
3
ERGEBNISÜBERSICHT
3.1
Projektziele
9
Die übergeordneten Projektziele des DVB-T Feldversuchs Bayern waren der Aufbau und der
Betrieb eines Gleichwellennetzes (SFN) für das digitale terrestrische Fernsehen im Großraum
München. Hierzu galt es, die technischen Randbedingungen zum Aufbau dieses Sendernetzes
zu ermitteln sowie Untersuchungen zur Gleichwellensynchronisation durchzuführen. Aus dem
Feldversuch sollten Erkenntnisse für die mögliche Versorgung mit DVB-T gewonnen werden.
Diese sind für die zukünftige Frequenzplanung und Realisation von Sendernetzen von großer
Bedeutung.
Die Überprüfung von System- und Planungsparametern, wie sie anhand der Theorie berechnet
und bei der Erstellung von Versorgungsprognosen eingesetzt werden, sollte durch Versorgungsmessungen im realen Sendernetz erfolgen. Auf Basis dieser Messungen sollten auch die zur
Verfügung stehenden Prognosewerkzeuge überprüft und ggf. verbessert werden, um eine
Optimierung in der Sendernetzplanung zu ermöglichen.
Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts lag in der Erprobung und Weiterentwicklung von DVB-T
Sende- und Messeinrichtungen. Ebenso mussten verschiedene Signalzuführungsarten zu den
Sendern im Gleichwellennetz realisiert und im Betrieb getestet werden.
Die Untersuchung in kritischen Empfangssituationen, wie der Empfang mit tragbaren Geräte in
Gebäuden (portabel indoor) und der mobile Empfang sowie die Möglichkeit der hierarchischen
Modulation gehörten ebenfalls zu den Projektzielen. Neben professionellem Empfangs- und
Überwachungsequipment sollten in Labor- und Felduntersuchungen gemeinsam mit Spezialisten
der Endgerätehersteller auch consumernahe DVB-T-Empfänger im Gleichwellennetz betrieben
und deren Entwicklungsstand beurteilt werden.
Zur Ermittlung möglicher Übertragungsverfahren und Anwendungsformen von Datendiensten
wurden erste Tests durchgeführt.
3.2
Darstellung der Ergebnisse
Der Feldversuch hat eine Vielzahl von Ergebnissen erbracht, die im Folgenden zusammengefasst wiedergegeben werden:
Realisierungen der DVB-T-Sendertechnik und des Gleichwellennetzes
Die Untersuchung von DVB-T-Sendegeräten erfolgte in mehreren Abschnitten. Die gegenüber
analogen Geräten system- und schaltungstechnisch neuen Elemente, insbesondere die Modulatoren, wurden in Labormessungen hinsichtlich aller Funktionsmerkmale und prinzipiell möglichen Übertragungsmodi überprüft. Die Werksabnahmen der drei Sender konzentrierten sich auf
Betriebsarten, die für einen künftigen Senderbetrieb von Bedeutung erschienen. So konnten im
10
Laufe des Projekts drei Sender in Betrieb genommen werden, die den gestellten Anforderungen
in jeder Hinsicht gerecht wurden.
Die Synchronisation dieser drei Sender für einen Gleichwellenbetrieb war technisches Neuland.
Hierzu galt es, gemäß der europäischen Norm für digitales terrestrische Fernsehen (ETS 300
744), zusätzliche Funktionen, wie beispielsweise die Möglichkeit einer Fernsteuerung, im DVBT-Sender zu implementieren. Zur Steuerung dieser Funktionen war ein Gerät zur Einfügung von
Synchronisationssignalen nötig, das vom Hersteller ITIS bezogen wurde. Der Abgleich der
technischen Eigenschaften aller beteiligten Geräte nahm einen beträchtlichen Teil der
Projektlaufzeit in Anspruch. Insbesondere bereiteten Auslegungsunterschiede der Spezifikation
bei der ersten Umsetzung Schwierigkeiten. Als wichtiges Teilergebnis konnte der synchrone
Betrieb von drei Gleichwellensendern jedoch in vollem Umfang realisiert werden.
Der Transport der Signale vom zentralen Multiplexer zu den Sendern über Lichtwellenleiter ließ
sich problemlos bewerkstelligen. Messungen an diesen Strecken ergaben eine sehr hohe Zuverlässigkeit. Schwierigkeiten bereitete hingegen die Übertragung von gleichwellensynchronisierten
Signalen über eine Richtfunkstrecke zum dritten Sender. Eine umfangreiche Analyse wies auf
einen Freiraum in der Spezifikation der beteiligten Geräte hin. Eine Lösung fand sich vorerst in
einer Funktionserweiterung in den DVB-T-Sendern, die vor allem im Abfangen großer – von der
Richtfunkstrecke verursachter – Laufzeitschwankungen besteht.
Zum Projektende wurde die zentrale Steuerung der Sendereinstellungen (insbesondere der
Laufzeit) realisiert. Damit konnte die Spezifikation für Gleichwellensynchronisation weitgehend
umgesetzt und anschließend erfolgreich getestet werden.
Ergebnisse zum Stand der Empfängertechnik
Während der Projektlaufzeit wurden wiederholt sowohl professionelle Empfänger für den Laborgebrauch, als auch consumernahe Endgeräte getestet und messtechnisch untersucht. Dabei
zeigte sich, dass bei den verschiedenen Neuerscheinungen im Zeitverlauf des Feldversuchs
deutliche Fortschritte in puncto Zuverlässigkeit und Bedienungskomfort erkennbar wurden. Zum
Ende des Feldversuchs stehen aus technischer Sicht akzeptable Endgeräte zur Verfügung.
An Consumergeräten standen vor allem Entwicklungen für den britischen und schwedischen
Markt zur Verfügung. Unter den getesteten Geräten befanden sich keine Modelle, die speziell für
den portablen Empfang ausgelegt waren, sondern ausschließlich Set-Top-Boxen oder großformatige integrierte Fernsehgeräte. Beiden Modellvarianten fehlte die für portablen Empfang
unbedingt nötige geräteeigene Empfangsantenne. Technisch geeignete Antennenlösungen für
Consumergeräte wurden bisher noch nicht realisiert, Studien im Rahmen des Feldversuchs
erbrachten jedoch Hinweise auf Lösungsmöglichkeiten.
Die technische Leistungsfähigkeit der Empfangsgeräte hat noch keinen stabilen Status erreicht.
Professionelle Geräte weisen wegen des hohen Eigenrauschens teilweise unverhältnismäßig
niedrige Signalempfindlichkeiten auf, stellen aber im eigentlichen Dekodierverhalten durchaus
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den höchsten Stand der Technik dar. Messempfänger der ersten Generation, d. h. aus der
Anfangsphase des Feldversuchs benötigen insbesondere sehr lange Reaktionszeiten bei
Änderungen der Signalmodi. Derzeit verfügbare Heimempfänger zeigen diesbezüglich bedeutende Fortschritte. Die Empfindlichkeit der Heimempfänger erfüllt die Erwartungen noch nicht
vollständig, jedoch könnte ein weiterer Entwicklungsschritt hier ausreichende Verbesserung
bringen.
Versorgungstechnische Erkenntnisse
Analysiert wurde die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems in vielfältigen Versorgungssituationen. Dabei zeigten sich Abweichungen gegenüber den vorläufigen Planungsannahmen,
wie sie in der europäischen Planungskonferenz von Chester ‘97 formuliert wurden. So konnten
insbesondere die dort zu Grunde gelegten Werte für den Signal-Rausch-Abstand (C/N-Werte)
nicht generell bestätigt werden. Im realen Betrieb ergeben sich mitunter deutlich ungünstigere
Werte. Dies hängt zum Teil mit den technisch noch nicht ausgereiften Endgeräten zusammen –
weitere Entwicklungen am Empfangsverhalten können hier zu Verbesserungen führen. In erster
Linie dürften jedoch die Interpretationen der Systemspezifikation, die zu den Annahmen von
Chester ‘97 geführt haben, nicht den Großteil der realen Empfangssituationen abdecken. So
verhielt sich der nötige C/N-Wert stark abhängig von der speziellen Mehrwegesituation und war
entgegen der DVB-T-Spezifikation nicht mit einem einzelnen Wert zu beschreiben. Wegen der
großen Bedeutung dieser Aussagen wurden weitere Auswertungen und zusätzliche Untersuchungen begonnen, deren sorgfältige Durchführung abzuwarten ist, bevor endgültige
Schlüsse über die Auswirkungen auf die Planungsvorhersagen z.B. hinsichtlich versorgter
Fläche möglich werden.
Für die Bewertung der Empfangsergebnisse wurde im Einvernehmen mit anderen Institutionen
ein Fehlerkriterium neu definiert, das den praktischen Erfordernissen besser entspricht. Es lässt
sich direkt aus der Betrachtung des Bildschirms ableiten und ist daher auch mit Consumergeräten messbar. Parallel dazu entstand eine messtechnische Variante, die Reihenmessungen
erlaubt und im Rahmen der benötigten Genauigkeit mit der subjektiven Beurteilung des
gestörten Bildes übereinstimmt.
Einen umfangreichen Teil der Arbeiten im Projekt nahmen die Versorgungsrechnungen und ihre
Nachprüfung hinsichtlich der gemessenen Feldstärke ein. Grundsätzlich kann gesagt werden,
dass die jetzt zur Verfügung stehenden Methoden der Feldstärkeberechnung – bei Einbeziehung der topographischen und morphographischen Daten – sowohl für bebaute als auch
unbebaute Gebiete zuverlässige Ergebnisse liefern. Zu beachten ist allerdings, dass alle Ergebnisse statistischen Charakter aufweisen, so dass die Übereinstimmung zwischen Prognose
und Messung zwar in statistischen Kenngrößen wie Mittelwert und Streuung ausgedrückt
werden kann, nicht jedoch durch exakte Werte einzelner Messpunkte. So kann beispielsweise
der Prozentsatz von Orten in einer gegebenen Fläche vorausgesagt werden, in dem ein
portabler DVB-T-Empfang möglich ist. Eine Aussage über die Versorgungslage in einer
einzelnen Wohnung dagegen ist nicht möglich.
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Der Vergleich von umfangreichen Berechnungen und Messwerten der Feldstärke außerhalb von
Gebäuden lässt diese Vorhersagen unter der oben genannten grundsätzlichen Einschränkung
mit großer Sicherheit zu. Die Messung von Feldstärkewerten in Gebäuden ist naturgemäß sehr
zeitraubend und konnte daher nicht in vergleichbarem Ausmaß durchgeführt werden. In einigen
Fällen wurden die Ausbreitungsverhältnisse in Gebäuden jedoch sehr intensiv untersucht und
wiederum mit rechentechnischen Modellen der Ausbreitungsvorgänge simuliert. Als Ergebnis
liegt jetzt ein verbessertes Verfahren zu ihrer Berechnung vor.
Gerätetechnische Weiterentwicklungen
Zur Realisation des Gleichwellennetzes waren Hard- und Softwareanpassungen vor allem an
den DVB-T-Modulatoren notwendig. Die durchgeführten Änderungen ermöglichten es, das
Sendernetz im gesamten Verlauf des Feldversuchs stabil zu betreiben. Darüber hinaus fanden
Entwicklungen zur Anpassung an den VHF-Bereich und der hierarchischen Modulation sowie
Optimierungen am Testempfänger statt.
Fazit
Der DVB-T Feldversuch Bayern diente der Verifikation und der praktischen Erprobung des
neuen Fernsehübertragungsstandards und bildet somit bei den beteiligten Partnern die Grundlage für einen Teil weitreichender Entscheidungen in der Rundfunktechnologie. Im Laufe des
Feldversuchs konnten wichtige Erkenntnisse bezüglich des Systems gesammelt werden, die
einen möglichen Übergang in den Regelbetrieb abschätzbar werden lassen. Die praktische
Durchführung des Feldversuchs hat in hohem Maße zur Klärung offener Fragen sowie zum
besseren Verständnis der Technologie beigetragen. Dennoch hat der Feldversuch auch eine
Vielzahl neuer Fragen aufgeworfen, deren Beantwortung sich die Projektpartner auch über das
Ende der Projektlaufzeit hinaus zum Ziel gesetzt haben.
3.3
13
Stellungnahmen der Projektpartner
3.3.1 Bayerischer Rundfunk
Die terrestrische Versorgung stellt neben Kabel und Satellit einen der drei Stützpfeiler für die
Verbreitung von Fernsehprogrammen dar. Eine Anpassung an regionale Strukturen ist besonders einfach zu realisieren. Bei dem Übergang vom analogen zum digitalen Fernsehen ist für
den öffentlich-rechtlichen Rundfunk die flächendeckende Grundversorgung primäres Ziel. Der
BR geht davon aus, dass sich bei DVB-T die Ausstrahlungskosten je Programm deutlich
reduzieren werden. Der Empfang soll im Einklang mit den Zielen der Initiative Digitaler Rundfunk
(IDR) künftig frei von der Dachantenne mit einfachen Stabantennen im Haus möglich sein. Dies
wirft eine Reihe von Fragen auf, die nur durch einen Feldversuch geklärt werden können.
Für eine flächendeckende Grundversorgung sind die mit DVB-T möglichen Gleichwellennetze
gegenüber Mehrfrequenznetzen vorzuziehen, da sie wesentlich frequenzökonomischer sind.
Darüber hinaus sind mit Gleichwellennetzen günstigere Empfangsbedingungen in Gebäuden zu
erwarten. Dieses haben die vergleichenden Messungen mit Einzelsendern und mit dem Gleichwellennetz gezeigt. Auch wenn der mobile Empfang nicht zu den primären Versorgungszielen
zählt, konnte an Hand von stichprobenartigen Messungen ein erster Eindruck davon gewonnen
werden.
Der BR hat für die messtechnische Erfassung und Auswertung der DVB-T-Versorgung ein
eigenes softwaregestütztes Messsystem entwickelt, das auf den Erfahrungen von DAB aufbaut.
Der Feldversuch hat die Möglichkeit geboten, dieses zu erproben und den Anforderungen von
DVB-T anzupassen. Für die Beurteilung der Versorgung 'indoor' ist ein spezielles Messprogramm ausgearbeitet worden.
Ein wichtiges Instrument für die Planung von Sendernetzen ist die rechnergestützte Versorgungsprognose. Dieser liegen die Planungsparameter der EBU und der Planungstagung von
Chester '97 zu Grunde. Durch messtechnische Überprüfungen konnte die Vorhersage
weitgehend bestätigt werden. Allerdings hat sich gezeigt, dass bei den Messungen in den
Gebäuden höhere Dämpfungswerte auftraten als dies in der Planungstagung von Chester
angesetzt wurde. Die begrenzte Anzahl der untersuchten Gebäude lässt aber noch keine
allgemein gültige Aussage zu, so dass noch weitere Messungen erforderlich sind. Da die Versorgung im Feldversuch wegen der geringen Leistung der Sender im wesentlichen nur auf das
Stadtgebiet München beschränkt ist, können aus den Ergebnissen nur begrenzte Erkenntnisse
für die Ausgestaltung großflächiger DVB-T-Gleichwellennetze abgeleitet werden. Im Gegensatz
zu DAB zeigen theoretische Untersuchungen, dass das System empfindlicher gegenüber
Eigeninterferenzen ist. Dies ist ein wichtiger Aspekt für den Aufbau künftiger DVB-T-Sendernetze, der noch vor der voraussichtlich im Jahr 2005 stattfindenden DVB-T-Planungskonferenz
zur Revision des Stockholmer Abkommens von 1961 untersucht werden sollte.
Durch den Betrieb des kompletten Sendezweigs von der MPEG-2-Codierung und Multiplexbildung über die Modulationsaufbereitung und die Signalzubringung zu den Sendern konnten
14
erste Erfahrungen mit dem neuen System gewonnen werden. Die Nutzung von Lichtwellenleitern und Richtfunkstrecken für die Zuführung des Multiplexsignals hat wertvolle Erkenntnisse
geliefert. Durch den Betrieb der Sender können frühzeitig betriebliche Aspekte bei den Senderherstellern eingebracht werden, die den späteren Regelbetrieb erleichtern.
3.3.2 Deutsche Telekom
Die terrestrische Rundfunkversorgung wird unter Bezug auf den Beschluss der Bundesregierung
zum digitalen Rundfunk in den nächsten Jahren konsequent von der analogen Technik auf digitale Übertragungsverfahren umgestellt werden. So wie sich die Deutsche Telekom bei der
Implementierung des digitalen Hörfunks (DAB) als Dienstleister für die Rundfunkbranche
engagiert, beteiligt sie sich maßgebend bei der Einführung des digitalen terrestrischen Fernsehens (DVB-T).
Sowohl die Ergebnisse der eigenen Grundlagenforschung hinsichtlich der Frequenzplanung und
der Wellenausbreitung als auch die Genauigkeit des Versorgungs- und Plantools 'DigNetVIP'
ließen sich im Feldversuch Bayern verifizieren.
Ein Hauptziel des DVB-T Feldversuchs Bayern war es, eine qualitativ hochwertige Versorgung
durch ein 8k-Gleichwellennetz mit drei Sendern zu erreichen. Dieses Ziel wurde voll erfüllt.
Der Versuch, gerade mit diesen Parametern, war für die Deutsche Telekom aus folgenden
Gründen wichtig:
!
Die derzeit für das analoge Fernsehen genutzte Grundnetzsenderstruktur ist nach
Wandlung in den digitalen Betrieb für eine großflächige portable indoor Versorgung mit
DVB-T in den meisten Fällen nicht ausreichend. Zur Arrondierung sind deshalb in der
Startphase von DVB-T jeweils zusätzliche Sender in großen Städten erforderlich. Nach der
Überarbeitung des Stockholmer Wellenplans wird eine flächendeckende terrestrische
Fernsehversorgung (portabel indoor) grundsätzlich nur durch Gleichwellennetze realisiert
werden können.
!
Die Anzahl der Senderstandorte für eine zu versorgende Fläche ist ein wesentlicher
Kostenfaktor. Der 8k-Modus ist diesbezüglich die geeignete Wahl. Eine endgültige
Festlegung muss heute noch nicht getroffen werden, da zukünftig alle Empfänger den 2kund 8k-Modus verarbeiten können.
Folgende Aspekte der DVB-T-Anwendung wurden von der Deutschen Telekom im Rahmen des
Versuchs betrachtet und präsentiert:
!
Die Deutsche Telekom wird ihren Rundfunkkunden eine jeweils zu vereinbarende digitale
Versorgungsdienstleistung für ein festgelegtes Gebiet anbieten und realisieren.
!
15
Multimediale Informationen, wie Video und Audio, Daten und Texte, nach Kundenwunsch
als Zusatzdienst oder eigenständig, können über Playout- und Multiplexeinrichtungen der
Telekom ausgesandt werden.
!
Die Übertragung einer neutralen Programmzeitschrift für die verschiedenen Programmanbieter über DVB-T ist ein weiteres zusätzliches Angebot der Deutschen Telekom.
Der Feldversuch Bayern hat mit dazu beigetragen, die Basis für den Regelbetrieb von DVB-T zu
optimieren. Für eine erfolgreiche Einführung von DVB-T bedarf es der Zusammenarbeit aller
Beteiligten, hierbei wird sich die Telekom aktiv beteiligen.
3.3.3 Institut für Rundfunktechnik
Für das IRT bot der DVB-T Feldversuch Bayern die Gelegenheit, praktische Erfahrung mit der
neuen Technik zu gewinnen. Diese Erkenntnisse gingen in die nationalen und internationalen
Arbeitsgruppen ein, in denen das IRT mit seinen Gesellschaftern zusammenarbeitet bzw. sie
vertritt.
Darüber hinaus konnten anhand der realistischen Aufbauten und Versorgungssituationen die
wichtigen Planungsparameter messtechnisch überprüft werden. Diese Parameter werden für
Planungsstudien bereits jetzt eingesetzt und stammen aus verschiedenen Projekten, die
während der Entwicklung des DVB-T-Systems stattfanden. Sie beruhen mehr oder weniger auf
theoretischen Überlegungen und Extrapolationen anderer Erfahrungen, beispielsweise von DAB,
können aber erst mit dem Erscheinen von Geräten und Installationen, also Empfängern und
Sendernetzen, endgültig festgelegt werden. Einige dieser Parameter haben enormen Einfluss
auf die Realisierungsmöglichkeiten einer DVB-T-Versorgung hinsichtlich Programmkapazität,
Empfangssituation und letztendlich Versorgungskosten.
In der Verifikation der Planungsparameter gründete sich die Motivation des IRT für seine
Teilnahme am DVB-T Feldversuch Bayern.
3.3.4 Rohde & Schwarz
Für einen Hersteller von Netzwerkausrüstung und Messgeräten ist die Beteiligung an
Feldversuchen eine der wenigen Möglichkeiten, zusammen mit späteren Anwendern, also Netzbetreibern, Diensteanbietern und Endgeräteherstellern, die Geräte und Komponenten unter
praxisnahen Bedingungen zu testen. Insbesondere bei neuen Systemstandards, wie in diesem
Fall DVB-T, kann nicht davon ausgegangen werden, dass die Anforderungen an das Equipment
im Vorhinein hinreichend detailliert beschrieben werden können.
Insbesondere das Zusammenwirken von Geräten der verschiedensten Hersteller birgt immer
einige Überraschungen. Diese können auf der unterschiedlichen Interpretation bestimmter
Elemente der Standards beruhen, oder auf Einschränkungen, die aus Gründen der Verfüg-
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barkeit von Bauelementen oder aus Kostengründen in einer ersten Gerätegeneration hingenommen werden mussten.
Für R&S bot der DVB-T Feldversuch Bayern eine hervorragende Möglichkeit, in einer vertrauensvollen Zusammenarbeit mit den anderen Partnern derartige Probleme zu identifizieren,
zu analysieren, eine Lösung abzustimmen und letztlich die Probleme zu beseitigen.
Die Erwartung, dass alle Beteiligten in einem solchen Projekt daraus lernen und mit dem
verbesserten Know-how die für einen Regelbetrieb zu lösenden Probleme besser in den Griff
bekommen, hat sich aus unserer Sicht voll und ganz erfüllt.
Die aus Sicht von R&S wichtigen Ergebnisse stehen alle im Zusammenhang mit den Erkenntnissen, die sich aus der Zusammenschaltung verschiedenster Geräte ergeben. Eine Simulation
derartig komplexer Systeme muss stark vereinfachende Annahmen enthalten und führt deshalb
nur zu einem Überblick über die Möglichkeiten, nicht aber zu einer Aufdeckung potentieller
Probleme.
In der Praxis treten dann meist Effekte auf, die auch erfahrene Spezialisten nicht vorhersehen
können, die aber Anpassentwicklungen, Modifikationen u. ä. notwendig machen.
Für diesen Optimierungsschritt ist ein Feldversuch genau der richtige Rahmen. Von besonderem
Vorteil ist es dabei, wenn die Tests gewissermaßen vor der eigenen Haustür durchgeführt
werden können. Hier steht die Infrastruktur in den Entwicklungslabors zur Unterstützung in
kürzester Zeit zur Verfügung, hier können schnell Komponenten beschafft und im Austausch
getestet werden.
Eine ganze Reihe von Verbesserungen der R&S-Geräte ist durch Erkenntnisse aus Messungen
unter Praxisbedingungen abgeleitet worden. Ohne Feldversuche wie diesen in Bayern gäbe es
die jetzt marktfähigen Produkte nicht mit diesem Leistungsumfang und mit dieser Qualität.
3.3.5 Bayerische Medien Technik
Der DVB-T Feldversuch Bayern war für die Bayerische Medien Technik (BMT) das zweite große
Förderprojekt im Bereich der digitalen terrestrischen Rundfunkversorgung. Im Jahr 1994 wurde
die BMT als Tochtergesellschaft des Bayerischen Rundfunks und der Bayerischen Landeszentrale für neue Medien (BLM) gegründet und war in den Jahren 1994 bis 1998 die Geschäftsstelle des DAB Pilotprojekts Bayern. Auf Grund seiner ähnlich gelagerten Thematik und wegen
der für den öffentlich-rechtlichen und privaten Rundfunk besonderen Bedeutung stellte der DVBT Feldversuch eine große Herausforderung für die BMT dar.
Neben der aktiven Mitarbeit an der Umsetzung der übergeordneten Projektziele ‚Aufbau und
Erprobung eines Gleichwellennetzes‘ war für die BMT von Beginn an die Darstellung der Fragen
zur Einführung von DVB-T sehr wichtig. Mit Hilfe der im Feldversuch gesammelten Ergebnisse
konnten Grundlagen für weitere Entscheidungen erarbeitet und kommuniziert werden. Wesentliches Ziel hierbei war es, durch die Bereitstellung technischer und wirtschaftlicher Unter-
17
suchungsergebnisse und praktischer Erfahrungen zur Versachlichung der vielschichtig geführten
Diskussion beizutragen. Dabei sollten vor allem die Themen Wirtschaftlichkeit und Durchführbarkeit nicht unberücksichtigt bleiben.
Einige Überlegungen bezüglich des Umstiegs auf DVB-T basieren auf den Erfahrungen aus der
Einführung von DIGITAL RADIO (DAB) in Bayern und Deutschland. Nach erfolgreicher Beendigung des DAB Pilotprojekts konnte Anfang 1999 der Regelbetrieb von DIGITAL RADIO in
Bayern beginnen. Das Sendernetz betreibt die Bayern Digital Radio (BDR) GmbH, eine neue
Organisationsform, an der die Bayerische Medien Technik neben den Hauptgesellschaftern
Bayerischer Rundfunk und Deutsche Telekom beteiligt ist. Auch für den möglichen Sendernetzbetrieb von DVB-T stellt die Kombination aus öffentlich-rechtlicher Rundfunkanstalt und
privat-rechtlich organisiertem Sendernetzbetreiber ein zukunftsweisendes Modell dar.
Für die BMT standen DAB und DVB-T – beispielsweise im mobilen Bereich – zu keinem
Zeitpunkt in Konkurrenz zu einander. Mit zunehmender Projektlaufzeit wurden die theoretischen
Überlegungen diesbezüglich bestätigt, so dass zum heutigen Zeitpunkt klar festgehalten werden
kann, dass DAB das System für den digitalen terrestrischen Hörfunk und DVB-T das für den
Fernsehrundfunk darstellt.
Die komplexe Thematik des Umstieges auf DVB-T bedarf auch nach Abschluss des Feldversuchs weiterer technischer und marktwirtschaftlicher Untersuchungen. Die Bayerische
Medien Technik wird sich weiterhin – auch im Rahmen der Initiative Digitaler Rundfunk (IDR) –
um die Beantwortung offener Fragen bemühen, um so die Einführung von DVB-T vorzubereiten
und zu fördern.
3.4
Stellungnahmen der Kooperationspartner
3.4.1 Bayerische Landeszentrale für neue Medien
In den letzten zehn Jahren hat die terrestrische Fernsehversorgung in Deutschland stark an
Gewicht verloren. Während 1990 noch über 80% der deutschen Haushalte ihre Fernsehprogramme via herkömmlicher Antenne empfangen haben, sind es heute nur noch ca. 11% –
mit sinkender Tendenz.
Hauptgrund dieser negativen Tendenz sind insbesondere die aufwendige und anfällige
Empfangstechnik und vor allem die mangelnde Programmvielfalt. Aber hier bietet die digitale
Übertragungstechnik Lösungsmöglichkeiten, die den terrestrischen Fernsehempfang und den
Empfang weiterer Mediendienste für den Zuschauer und die Programmveranstalter wieder
attraktiv machen könnte. Bei Einsatz leistungsstarker terrestrischer Sender sollten bereits kleine,
handliche Empfangsantennen (ggf. sogar im Fernsehgerät integriert) besseren Empfang von
deutlich mehr Programmen und zusätzlichen Mediendiensten (z.B. Data-Broadcasting und
Internet-Übertragungen) ermöglichen.
18
Dazu sind jedoch noch zahlreiche Voraussetzungen zu schaffen und technische Randbedingungen zu testen. Wesentliche Schwerpunkte bei der Einführung digitaler Übertragung von
Rundfunk- und Mediendiensten über terrestrische Sendernetze sind dabei:
!
Planung der zur Versorgung notwendigen Sendernetze (Frequenzressourcen)
!
Technisch-wirtschaftlicher Aufbau geeigneter Sendernetze (Finanzierungsmodelle)
!
Empfangseigenschaften unter schwierigen Bedingungen (z.B. indoor, mobil, etc.)
!
Technische Empfangssysteme (integrierte Antennen, Zimmerantennen)
!
Marktchancen für notwendige Endgeräte (Decoder)
!
Marktmöglichkeiten für neue Dienste
!
Aufteilung der technischen Verteilkapazitäten für Programme/Dienste
Die Bayerische Landeszentrale für neue Medien arbeitet in zahlreichen Arbeitskreisen der
Initiative Digitaler Rundfunk (IDR) und der Deutschen TV-Plattform mit, um die Einführung des
digitalen Rundfunks in Deutschland zu unterstützen. Die aktive Einbeziehung aller Beteiligten
und konstruktive Zusammenarbeit auf allen Ebenen stellt dabei einen wesentlichen Meilenstein
auf dem Weg in die digitale terrestrische Rundfunkzukunft dar.
Der DVB-T Feldversuch Bayern hat für den weiteren Weg wichtige technische Aufschlüsse
geliefert und zweifelsfrei zu einer Versachlichung des Themas DVB-T beigetragen. Die
gewonnenen Erkenntnisse über notwendige technische Rahmenbedingungen für die Einführung
von DVB-T in Deutschland sind in die Arbeit anderer Arbeitsgruppen eingeflossen und werden
für künftige Planungen wertvolle Hilfestellung geben.
Die Bayerische Landeszentrale für neue Medien wird auch künftig im Rahmen ihrer
Möglichkeiten alle Maßnahmen unterstützen, die einer schnellen und reibungslosen Einführung
des digitalen terrestrischen Fernsehens förderlich sind. Besondere Unterstützung gilt den
Projekten und Maßnahmen, welche die gewachsene duale Rundfunkstruktur in Bayern auch in
der digitalen Rundfunkzukunft berücksichtigen und fördern.
3.4.2 Infineon Technologies
Infineon Technologies begleitete als Kooperationspartner den DVB-T Feldversuch Bayern.
Neben der Teilnahme an diversen Besprechungen und dem Erfahrungsaustausch war vor allem
die zur Verfügungstellung von COFDM-Demo-Boards mit Demodulator – das Herzstück eines
Consumer-Empfängers – zur Evaluierung durch die Partner des Feldversuchs von besonderer
Bedeutung. Der Empfang der Testausstrahlungen im Raum München stellte einen wichtigen
Gesichtspunkt im gesamten Projektablauf dar.
Im Applikationslabor von Infineon wird der COFDM Demodulator (SQC 6100) kundennah in
einer Systemumgebung getestet und vorgeführt. Hierfür wurde eine Test- und Demonstrationsumgebung aufgebaut, deren Kern der COFDM Demodulator darstellt. Innerhalb dieses Aufbaus
19
werden Anpassungstests an diverse Tuner und umfangreiche Messwertsignalisierungen ermöglicht.
Für die durchzuführenden Tests stehen verschiedene Möglichkeiten der Empfangssimulation zur
Verfügung. Eine wesentliche Variante ist der Empfang eines COFDM-Signals "aus der Luft", wie
er im Rahmen des DVB-T Feldversuchs Bayern ausgestrahlt wird.
Zusätzlich zum Empfang mit gerichteter Dachantenne ist auch ein Empfang mittels einer
einfachen Antenne im Gebäude realisierbar und vor allem eindrucksvoller. Während zu Beginn
der Chip-Evaluierung das DVB-T-Signal nur mit einer auf den Olympiaturm ausgerichteten
Dachantenne empfangen werden konnte, war mit dem Aufbau des Gleichwellennetzes in
München in unserem Applikationslabor der Indoor-Betrieb möglich.
Im Rahmen der Weiterführung der DVB-T-Ausstrahlungen im Raum München sind gemeinsame
Messungen bereits in der Planung. Des weiteren nehmen wir natürlich gerne die für Halbleiterhersteller nicht selbstverständliche Möglichkeit wahr, im Ausstrahlungsgebiet eines DVB-TProjekts im eigenen Applikationslabor Messungen durchzuführen und mit den technischen
Betreibern des Sendernetzes Erfahrungen austauschen zu können.
4
PROJEKTDOKUMENTATION
4.1
Organisation des DVB-T Feldversuchs Bayern
20
4.1.1 Lenkungsausschuss
Für den DVB-T Feldversuch Bayern wurde ein Lenkungsausschuss mit beratender Funktion
eingesetzt. In zehn Sitzungen tagte dieses Gremium bestehend aus Vertretern der Projektpartner, der Gesellschafter der BMT und dem Fördergeber jeweils quartalsweise. Neben den
vorbereitenden allgemeinen Planungen und der Koordination der Aktivitäten zwischen den
Projektpartnern zu Beginn des Projekts, waren vor allem die Themen Projektstatus, bisherige
Ergebnisse, weitere Ziele, Stand der DVB-T-Diskussion in Deutschland und Europa, Endgeräte,
Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit von Bedeutung. Im Rahmen des Lenkungsausschusses wurden in der zweiten Jahreshälfte 1999 Thesen zur Einführung von DVB-T erarbeitet.
Sie spiegeln die zu beachtenden Eckpunkte bei einem Umstieg auf DVB-T aus Sicht aller
Projektpartner wieder (vgl. 5.6).
4.1.2 Arbeitsgruppen
Parallel zu den Arbeiten im Lenkungsausschuss war von Beginn an die Einrichtung von Ad-hoc
Arbeitsgruppen (AGs) zur detaillierteren Abstimmung einzelner Vorgänge vorgesehen. Je nach
Thematik entsandten die Projekt- und Kooperationspartner Mitarbeiter mit besonderer fachlicher
Qualifikation der entsprechenden Abteilung ihres Hauses in die verschiedenen AGs. Über die
Dauer des Projekts wurden insgesamt vier Arbeitsgruppen mit unterschiedlichen Aufgaben
initiiert.
Bevor mit den Arbeiten begonnen werden konnte, galt es vorbereitende Entscheidungen zu
treffen. Hierzu wurden die Arbeitsgruppen „Beschaffung“ und „Modulationszuführung“ eingerichtet. Erstere befasste sich mit dem im Feldversuch benötigten Equipment. Begleitend dazu
wurden Tests und Vergleiche bezüglich den verschiedenen, zu dieser Zeit im Markt befindlichen,
Produkten durchgeführt. Die AG „Modulationszuführung“ erarbeitete ein Zuführungskonzept und
definierte neben den verschiedenen – zum Einsatz kommenden – Zuführungstechniken auch die
genutzten Schnittstellen für die am Sendernetz beteiligten Projektpartner. In diesem Zusammenhang konnte eine Entscheidung bezüglich des Standorts des Playoutcenters getroffen werden.
Im 2. Quartal 1998 nahm die AG „Technische Planungen“ als ständiges Gremium ihre Arbeit auf
und setzte zum großen Teil die Aktivitäten aus den AGs „Beschaffung“ und „Modulationszuführung“ fort. Ziel dieser Arbeitsgruppe war die Diskussion aktueller technischer Fragen im
Feldversuch und zu DVB-T allgemein sowie die Koordination und abgestimmte Planung des
weiteren operativen Vorgehens. Im Turnus von zwei bis drei Monaten wurde in insgesamt neun
Sitzungen von allen Projektpartnern detailliert über den Status, Fortschritt und die Ergebnisse
von Teilprojekten berichtet, praktische Erfahrungen ausgetauscht und weiterführende Konzepte
21
erarbeitet. Die Arbeit der AG „Technische Planungen“ hat durch ihre integrative Funktion
wesentlich zu den Ergebnissen des DVB-T Feldversuchs Bayern beigetragen.
Um den Kooperationsgedanken des Feldversuchs, ohne den weite Teile nicht realisierbar
gewesen wären, auch gegenüber der Öffentlichkeit kommunizieren zu können, war ein gemeinsames Auftreten der Projektpartner zu der Fachausstellung digital signs, die im Rahmen der
Medientage München jährlich stattfindet, vorgesehen. In den Jahren 1998 und 1999 tagte die
AG „Medientage“ je nach Bedarf mit dem Ziel, die verschiedenen Inhalte der Projektpartner mit
einer einheitlichen Darstellung von DVB-T und des Feldversuchs zu kombinieren.
4.1.3 Koordinierungsstelle
Mit der Koordination aller organisatorischen Aufgaben innerhalb des Feldversuchs war die
Bayerische Medien Technik (BMT) GmbH betraut. Dort erfolgte auch die zentrale Abwicklung
der Fördermittel des Freistaats Bayern für alle förderberechtigten Projektpartner. Des weiteren
berichtete die BMT regelmäßig gegenüber dem Fördergeber über den Projektstatus, stimmte
medienrechtlich relevante Fragestellungen mit ihren Gesellschaftern Bayerischer Rundfunk und
Bayerische Landeszentrale für neuen Medien ab und dokumentierte den Verlauf des
Feldversuchs.
Im Sinne der DVB-T-Einführungsvorbereitungen arbeitete die BMT auf der Basis der Erkenntnisse des Feldversuchs in diversen Gremien mit, beteiligte sich an der Diskussion über DVB-T
und förderte den Dialog mit der Endgeräteindustrie. Zu den weiteren Aufgaben zählten nicht
zuletzt auch die interne und externe Kommunikation im Feldversuch, die Kooperation mit
externen Partnern sowie die Öffentlichkeitsarbeit (vgl. 4.10).
4.2
Finanzierung
Die Finanzierung des DVB-T Feldversuchs basierte einerseits auf der Förderung durch den
Freistaat Bayern und andererseits auf den Eigenleistungen der Projektpartner.
Im Rahmen der Initiative BayernOnline, die sich die Förderung neuer Technologien zum Ziel
gesetzt hat, unterstützte die bayerische Staatsregierung das Projekt mit über 1 Mio. DM. Die
Projektpartner erbrachten als Beistellungen während der Laufzeit des Versuchs insgesamt 4,27
Mio. DM. Das Projekt erreichte somit ein Gesamtvolumen von über 5 Mio. DM.
4.3
22
Das System DVB-T
Die folgenden Ausführungen sollen einen Überblick über das System DVB-T vermitteln. Dieser
Überblick kann in diesem Zusammenhang nur vereinfacht und unvollständig erfolgen. Detailliertere Ausführung finden sich in der Fachliteratur [1], [2], [3], [4].
In der europäischen DVB-Familie wurde neben den Standards für die digitale Verbreitung von
Fernsehsignalen via Kabel (DVB-C) und Satellit (DVB-S) auch die erdgebundene Ausstrahlung
über herkömmliche Antennen spezifiziert (DVB-T; ETS 300 744). Die Übertragung von elektromagnetischen Wellen in terrestrischen Sendernetzen stellt im Gegensatz zur Übertragung
mittels Kabel oder Satellit extrem hohe Anforderungen an die Netzplanung und birgt zusätzliche
technische Probleme in sich.
Der DVB-T-Standard bietet eine Vielzahl von verschiedenen Parameterkonstellationen, die es
ermöglichen, das System an die jeweiligen Bedürfnisse anzupassen. So kann beispielsweise
gegenüber dem analogen terrestrischen Fernsehsystem PAL (Phase Alternation Line) die Steigerung der Programmzahl und/oder der tragbare (portable) bzw. der mobile Empfang realisiert
werden. Der portable Empfang beschreibt die Ortsungebundenheit des Empfängers. Mit kleinen
Stabantennen lassen sich die Empfangsgeräte unabhängig von stationären Anschlüssen im
Freien und in Gebäuden (portabel indoor) betreiben. Unter mobilem Empfang wird die Übertragung zu einem in Bewegung befindlichen Empfänger (z.B. fahrendes Auto) verstanden.
Weiterhin kann DVB-T auch für den stationären Empfang mit einer gerichteten Dachantenne
ausgelegt werden.
Die Steigerung der Programmzahl wird unter anderem durch die im Zuge der Digitalisierung aufgekommene Datenreduktion erreicht. Auf der Basis der Eigenschaften des menschlichen
Gesichtssinns bzw. Gehörs kann die Datenmenge durch ein Herausrechnen von nicht oder nur
unwesentlich sicht- bzw. hörbaren Details reduziert werden, ohne die wahrgenommene Bild- und
Tonqualität zu verändern.
Die DVB-T-Spezifikation lässt den Einsatz dreier unterschiedlicher digitaler Modulationsverfahren zu. Neben dem Modulationsverfahren QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) sind auch
Robustheit
hoch
QPSK
16 QAM
64 QAM
gering
Datenrate
gering
Bild 4-1:
hoch
Zusammenhang zwischen der Robustheit und der Datenrate bei den digitalen
Modulationsverfahren von DVB-T
23
die höherstufigen Verfahren 16 QAM (Quadrature Ampilude Modulation) und 64 QAM möglich.
Alle drei basieren auf einer Phasenmodulation, wobei bei den Varianten der QAM zusätzlich
auch die Amplitude moduliert wird. Für die praktische Anwendung sind im wesentlichen die
Unterschiede in ihrer Robustheit und der erzielbaren Datenrate von Bedeutung. Prinzipiell gilt
hier, dass eine hohe Robustheit eine niedrige Datenrate zur Folge hat und umgekehrt (siehe Bild
4-1).
Die Robustheit eines Systems drückt sich im Signal-Rausch-Verhältnis (C/N) aus und kann
theoretisch ermittelt werden. Je größer der benötigte Abstand zwischen dem Nutzsignalpegel
und dem (überall vorhandenen) Rauschpegel ist, desto störanfälliger ist die Übertragung. Aus
den bekannten Größen C/N und dem Rauschpegel lässt sich die für einen Empfang benötigte
Mindestnutzfeldstärke (vgl. 4.8.2.2) berechnen. Diese wiederum muss – je nach Versorgungsziel
– mit einer entsprechend hohen Wahrscheinlichkeit von den Sendern im Netz an den
Empfangsorten zur Verfügung gestellt werden.
Für die drei verschiedenen Modulationsarten (QPSK, 16 QAM, 64 QAM) sieht der DVB-TStandard fünf verschiedene Möglichkeiten für die innere Codierung vor. Die Coderate beschreibt
das Verhältnis der Nutzsignalinformation zur Gesamtdatenrate inklusive Fehlerschutz. Ein
gängiger Wert für die Coderate ist 2/3, d.h. zwei Teile der übertragbaren Datenrate sind von
Nutzdaten, ein Teil von Daten für den Fehlerschutz belegt (vgl. 5.1.1).
Einer der Hauptvorteile von DVB-T, der ebenfalls wesentlich zur Steigerung der Programmzahl
beitragen kann, ist die Gleichwellenfähigkeit des Systems. Sie wird durch den Einsatz des
Übertragungsverfahrens OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) erreicht. Bei
OFDM handelt es sich um ein Mehrträgerverfahren, d.h. die Information wird nicht auf einen,
sondern mehrere Träger moduliert. Hierbei macht man sich die physikalische Tatsache zu
Nutze, dass die Symboldauer und die benötigte Bandbreite gegeneinander austauschbar sind.
Bild 4-2 zeigt diesen Zusammenhang.
Informationseinheiten
Frequenz
Frequenz
Zeit
sequentielle Ausstrahlung
Zeit
parallele Ausstrahlung
Bild 4-2: Austauschbarkeit von Symboldauer und Bandbreite
Der Vorteil dieser aufwendigen Methodik ist die Tatsache, dass Störeinflüsse, die bei jeder Übertragung auftreten, besser beherrscht werden können. Störungen, die vom Signal selbst verursacht werden lassen sich durch eine zeitlich längere Ausstrahlung minimieren (Intersymbol-
24
Interferenz) [3]. So erreichen die ausgestrahlten Signale den Empfänger häufig nicht nur auf
direktem Pfad, sondern auch über Umwege (Reflexionen; siehe Bild 4-3). Auf Grund der
längeren Laufzeit treffen diese später ein, so dass bei der Überlagerung Störungen auftreten.
Durch das Einfügen eines Schutzintervalls (Guardintervall) kann dieser Umstand im digitalen
System ausgenutzt werden, in dem Signale, die in einer definierten Zeitdauer (= Schutzintervall)
eintreffen, mit berücksichtigt werden.
Dies ermöglicht auch den Aufbau von Gleichwellennetzen (SFN: Single Frequency Network). Im
Gegensatz zu herkömmlichen analogen Rundfunksendernetzen kann im Gleichwellennetz von
mehreren Standorten das gleiche Signal auf der gleichen Frequenz abgestrahlt werden. Dabei
treten nicht nur Reflexionen, sondern ggf. auch mehrere direkte Signalpfade auf, die zur Verstärkung des Empfangssignals beitragen. In der analogen Übertragungstechnik sind Gleichwellennetze nicht möglich.
Sender A
Sender B
Bild 4-3: Mehrwegeempfang von direkten Signalpfaden und Reflexionen
Um Übertragungsfehlern korrigieren zu können, wird zur Nutzinformation Redundanz hinzugefügt. Deshalb spricht man von einer codierten OFDM, also einer COFDM (Coded Orthogonal
Frequency Division Multiplexing). Zusätzlich werden die Informationseinheiten nach einem
festem Schema den einzelnen Unterträgern verwürfelt zugeordnet (Frequenzinterleaving). Für
DVB-T stehen zwei Varianten der COFDM mit unterschiedlicher Trägeranzahl zur Verfügung. Da
die Anzahl der Träger die Symboldauer bestimmt, ergibt sich für die Variante mit der geringeren
Trägeranzahl (2k = 1705 Träger) eine kürzere Symboldauer als für die Variante mit der größeren
Trägeranzahl (8k = 6817 Träger). Vor allem für die Netzplanung ist dieser Parameter von großer
Bedeutung. Um großflächige Gleichwellennetze errichten zu können, muss das Guardintervall
ebenfalls groß sein. Damit lassen sich Störeffekte durch größere Senderabstände (= höhere
Signallaufzeiten) berücksichtigen. Hier bietet der 8k-Modus – wegen seiner ohnehin längeren
Symboldauer – größere Absolutwerte als der 2k-Modus. Der maximal zulässige Senderabstand
kann aus der Dauer des Guardintervalls ermittelt werden.
25
Neben den SFNs können für DVB-T weiterhin auch herkömmliche Mehrfrequenznetze (MFN)
aufgebaut werden. Da lange Symboldauern beim MFN weniger Bedeutung haben, bietet sich
der 2k-Modus an. Vorteilhaft ist weiterhin die Tatsache, dass kürzere Symboldauern besser für
den bewegten Empfang geeignet sind und daher höhere Empfangsgeschwindigkeiten zulassen.
Aus den oben genannten Parametern ergeben sich die in Tabelle 4-1 aufgelisteten Konstellationen. Die überwiegend im Feldversuch eingesetzten Parameter sind durch Unterstreichung
hervorgehoben und führen zu einer Nettodatenrate von 13,27 Mbit/s. Beachtet man, dass für
jede dort verzeichnete Variante in der Theorie jeweils der 2k- und 8k-Modus möglich sind,
ergeben sich im DVB-T-Standard insgesamt 120 verschiedene Kombinationen, von denen nicht
alle in der Praxis Anwendung finden.
Modulation
QPSK
16-QAM
64-QAM
Bits pro
Coderate
Unterträger
2
1/4
1/8
1/16
1/32
1/2
4,98
5,53
5,85
6,03
2
2/3
6,64
7,37
7,81
8,04
2
3/4
7,46
8,29
8,78
9,05
2
5/6
8,29
9,22
9,76
10,05
2
7/8
8,71
9,68
10,25
10,56
4
1/2
9,95
11,06
11,71
12,06
4
2/3
13,27
14,75
15,61
16,09
4
3/4
14,93
16,59
17,56
18,10
4
5/6
16,59
18,43
19,52
20,11
4
7/8
17,42
19,35
20,49
21,11
Schutzintervall
6
1/2
14,93
16,59
17,56
18,10
6
2/3
19,91
22,12
23,42
24,13
6
3/4
22,39
24,88
26,35
27,14
6
5/6
24,88
27,65
29,27
30,16
6
7/8
26,13
29,03
30,74
31,67
Tabelle 4-1: Mögliche Parameterkonstellationen und resultierende Nettodatenraten in Mbit/s bei DVB-T
Weiterhin bietet der DVB-T-Standard die sogenannte hierarchische Modulation als Option (vgl.
4.8.3.2). Hierbei wird die zu übertragende Information in zwei Teile aufgespaltet. Gleichzeitig
werden beispielsweise in einem Teil QPSK-modulierte und im anderen Teil QAM-modulierte
Daten ausgestrahlt. Der dadurch erreichte Unterschied in der Robustheit der einzelnen Teile
macht sich bei der Decodierung in kritischen Empfangssituationen bemerkbar. Der niederstufig
modulierte Teil ist in Situationen empfangbar, in denen der andere Teil nicht mehr decodierbar
ist [1].
Die Beschreibung des Systems DVB-T zeigt die Komplexität und vor allem die Anzahl der
Freiheitsgrade. Beide Faktoren bestätigen die große Bedeutung und Notwendigkeit einer realen
Umsetzung in ein lauffähiges System, die noch weit über die reine Parameterwahl hinausgeht.
4.4
26
Das DVB-T-Sendernetz im Großraum München
Das DVB-T-Sendernetz des Feldversuchs besteht aus drei DVB-T-Sendern, die über unterschiedliche Modulationszuführungen am Playoutcenter angebunden sind. Eine Übersicht über
das Sendernetz zeigt Bild 4-4.
Bild 4-4: Sendernetz und Signalverteilung des DVB-T Feldversuch Bayern
Die drei DVB-T-Sender übertragen auf Kanal 43 (Mittenfrequenz = 650 MHz):
!
Olympiaturm: Der Sender der DTAG mit einer Antennenanlage in 220 m Höhe strahlt mit
200 Watt ERP (Equivalent Radiated Power). Durch vier Antennenfelder wird annähernd eine
Rundstrahlung mit einem Strahlungsschwerpunkt bei 130 Grad erreicht.
!
Freimann: Mit einer Rundstrahlantenne in 105,5 m Höhe verbreitet der Sender des BR das
DVB-T-Signal mit 1 kW ERP.
!
Ismaning: Der Sender des BR mit einer Antennenanlage in 75 m Höhe, einer
Hauptstrahlrichtung bei 230 Grad und einem Öffnungswinkel (3 dB Punkt) von 156 Grad
sendet ebenfalls mit 1 kW ERP.
An allen drei Standorten sind DVB-T-Sender des Projektpartners Rohde & Schwarz im Einsatz.
Die Sender sind mit einem DVB-T-Modulator vom Typ SDB-M bestückt, der einen hocheffizienten Fehlerschutz und das OFDM-Modulationsverfahren mit vielfältigen Einstellmöglichkeiten beinhaltet. Für die Synchronisation im Gleichwellennetz ist an jedem Sender jeweils ein
GPS-Empfänger mit Antenne erforderlich.
4.5
27
Modulationszuführung
Die im Multiplexer zusammengefassten Programme und Daten müssen den Sendern des
Gleichwellennetzes zugeführt werden; dafür bieten sich grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten an. Im Feldversuch wurden die Richtfunk- und die Lichtwellenleitertechnik eingesetzt
(siehe Bild 4-4). Der aus dem Multiplexer bzw. MIP-Inserter (Megaframe Initialization Packet)
kommende DVB-Transportstrom durchläuft elektrisch-optische Wandler (E/O) und wird auf einer
Lichtwellenleitung über die Betriebszentrale des BR zum Olympiaturm und in einen Container,
der sich beim Antennenträger in Freimann, befindet übertragen. Am Olympiaturm werden die
Signale aus der optischen in die elektrische Form (O/E) zurück gewandelt und über den
COFDM-Modulator dem DVB-Sender zugeführt. Das zweite Signal wird im Container ebenfalls
O/E gewandelt, über den Modulator dem Sender in Freimann zugeführt und über einen PDHAdapter (Plesiochrone Digitale Hierarchie) an die Inneneinheit der Richtfunkstrecke geleitet. Zur
Verringerung der Dämpfungsverluste werden die Signale auf einer Zwischenfrequenz über ein
85 m langes HF-Kabel zur Außeneinheit der Richtfunkstrecke geleitet. Dort erfolgt die Umsetzung auf die Sendefrequenz im 23-GHz-Bereich und die Endverstärkung.
Die Empfangsstelle in Ismaning befindet sich auf einem kleinen Mast, der am Sende-BetriebsGebäude montiert ist. Das Signal wird in umgekehrter Reihenfolge wie auf der Sendeseite von
der Antenne über die Außeneinheit zur Inneneinheit und zum PDH-Adapter geleitet. Der so
zurückgewonnene DVB-Transportstrom wird auch hier über den COFDM-Modulator dem Sender
zugeführt.
Da sich nach der Projektierung des Feldversuchs herausstellte, dass der Antennenträger in
Freimann baufällig war, musste bis zu dessen neuer Einrichtung eine Zwischenlösung gefunden
werden. Dazu wurde das optische Signal von der BR-Betriebszentrale über eine vorhandene
freie Glasfaserleitung, die bei der Telekom angemietet wurde, nach Unterföhring in die dortige
BR-Betriebszentrale übertragen. Dort wurde vorübergehend die Richtfunkstrecke auf dem Dach
des Hauses aufgebaut und stellte über diesen Umweg die Verbindung nach Ismaning in der Zeit
von September 1998 bis Mai 1999 her.
Während die Signalzubringung über die Glasfaserleitungen problemlos funktionierte, bereitete
die Übertragung über die Richtfunkstrecke im Gleichwellennetz Probleme, die im folgenden
Kapitel beschrieben sind.
4.6
Synchronisation der Gleichwellensender
DVB-T-Gleichwellensender müssen mit einer Genauigkeit von besser als 10 µs synchron
senden. Die Zuführung der Transportstrom-Signale zu den Senderstandorten bewirkt je nach
Entfernung und verwendeter Technik unterschiedliche und möglicherweise nicht konstante
Laufzeiten. An den einzelnen Standorten werden diese Unterschiede ausgeglichen. Wegen der
großen Entfernung der Sender zueinander muss auf eine übergeordnete Zeitreferenz zurück-
28
gegriffen werden, wie sie im Sekundenimpuls des GPS-Systems (Global Positioning System)
gegeben ist.
Die ersten Versuche mit den drei Sendern Ismaning, Olympiaturm und Freimann erfolgten
jeweils ohne Gleichwellensynchronisation. Dabei war vom Multiplexraum im IRT zu den beiden
Sendern im Stadtgebiet eine individuelle Glasfaserverbindung geschaltet worden. Die Anbindung des Senders Ismaning erfolgte über Glasfaserleitungen und eine dazwischen geschaltete 34-Mbit-Richtfunkstrecke. Die Komponenten erwiesen sich in dieser Betriebsart als
zuverlässig und führten zu keinen betrieblichen Problemen.
Zur oben erwähnten zeitlichen Synchronisation an Hand der GPS-Sekundenimpulse ist es nötig,
an zentraler Stelle, also nach dem Erstellen des Multiplexsignals, spezielle Steuersignale in das
Transportstromsignal einzublenden. Das hierfür nötige Gerät, der sogenannte MIP-Inserter
wurde zu Projektbeginn nur von einem Hersteller (ITIS) angeboten. Nachdem einige Probleme
bei der Interpretation der zeitlichen Markierung des MIP-Signals behoben waren, konnte der
Projektpartner R&S seine DVB-T-Sender an Hand der MIP-Signale dieses Gerätes in stabilen
Gleichwellenbetrieb bringen.
Die erste Inbetriebnahme der Gleichwellensynchronisation zweier Sender des Projekts gelang
anschließend mit festgeschalteten Glasfaserleitungen. Die tatsächliche Gleichzeitigkeit der
Sender konnte im Funkfeld mit Hilfe der Echodiagrammfunktion von DVB-T-Messempfängern
nachgewiesen werden. Dabei werden vom Empfänger Zeitmarken geliefert, die die relative zeitliche Lage verschiedener Empfangssignale abzulesen erlauben. (Gleichzeitig kamen vom Kooperationspartner Infineon entsprechende Meldungen aus dessen eigenen Beobachtungen.) Mit
diesem Betriebszustand konnten Gleichwellenempfangsmessungen am Stadtrand von München
durchgeführt werden.
Ein Problem ergab sich bei der Anbindung des Senders Ismaning mit der Einschaltung der
Richtfunkstrecke. Die dabei beteiligten Wandler von der optischen Signalform auf die 34-MbitPDH-Form und für die umgekehrte Richtung erzeugten schwankende Laufzeitänderungen des
Signals, die allgemein als „Wander“ und „Jitter“ bezeichnet werden und auch bei der SDH(Synchrone Digitale Hierarchie) und ATM-Technik (Asynchronous Transfer Mode) auftreten. Die
entstehenden Laufzeitschwankungen konnten im Eingang des DVB-T-Senders zuerst nicht
ausgeglichen werden, weil sie in diesem Ausmaß nicht erwartet worden waren. Dies führte
wiederholt zu Funktionsstörungen des DVB-T-Senders. Eine Analyse der normativen Situation
ergab daraufhin, dass die zulässigen Schwankungen für DVB-T-Signale nicht spezifiziert sind
und damit keines der beteiligten Geräte als notwendiger Weise nachbesserungsbedürftig anzusehen war. Dem Projektpartner R&S gelang es jedoch, die am Sendereingang zulässigen Laufzeitschwankungen deutlich zu erhöhen und damit zu einer vorläufigen Problemlösung zu
gelangen. Vom Projektpartner IRT wurde auf Grund dieser Erkenntnisse in der Zwischenzeit
eine internationale Toleranzfestlegung dieser Laufzeitschwankungen initiiert, die nun als Entwurf
vorliegt.
29
Nach der Nachrüstung einer Softwareerweiterung am MIP-Inserter und durch eine Senderanpassung konnten alle Sender individuell über Kommandos im Transportstromsignal bzw. MIPSignal gesteuert werden. Das betrifft u. a. die Parameter OFDM-Modus, Coderate, Guardintervall, Modulationsart und vor allem den festen Versatz der Ausstrahlungszeit. Damit ist das
Sendernetz in allen wichtigen Funktionen fernsteuerbar.
4.7
Bildcodierung und Multiplexing
Vor der Ausstrahlung der DVB-Signale über Kabel, Satellit oder terrestrische Sender durchlaufen die aus dem Studio kommenden Signale (Bild, Ton, Zusatzdaten) eine Quellen- und
Kanalcodierung. Bei der Quellencodierung werden mit geeigneten Reduktionsverfahren durch
Weglassen redundanter Informationen die Datenraten des Originalsignals verringert. Die in
einem Multiplex zusammengefassten digitalisierten TV-Programme, Begleittöne und Zusatzdaten werden anschließend mit einem dem jeweiligen Übertragungskanal angepassten Verfahren codiert.
Bei DVB-T können im Gegensatz zur Übertragung über Kabel oder Satellit nicht so hohe
Datenraten erzielt werden. Für den ‘portabel indoor‘-Empfang ist bei der dafür geeigneten DVBT-Variante mit 16 QAM, Coderate 2/3, Guardintervall 1/4 eine Bitrate von 13,3 Mbit/s möglich
(vgl. 4.3). Die bisherigen Untersuchungen zum Umstieg vom analogen zum digitalen terrestrischen Fernsehen in Deutschland (Initiative Digitaler Rundfunk) gehen von 3 bis 4 Fernsehprogrammen je Multiplex aus. Bedenkt man, dass neben den Videosignalen, Audio, EPG
(Electronic Programme Guide), Teletext, Systeminformationen und Zusatzdaten übertragen
werden sollen, dann reduziert sich die für die Videocodierung verfügbare Datenrate je Programm
Quellencodierung
PR 1
Multiplexer
Video-Encoder
Statistisches
Multiplexing
Audio-Encoder
PR 2
Video-Encoder
ATM Switch
Audio-Encoder
PR 3
Compression
System
Manager
(CSM-P300)
Audio-Encoder
PR 4
Mux
Video-Encoder
Video-Encoder
Audio-Encoder
Ext. TS
Bild 4-5: Quellencodierung und Multiplexbildung
Zusatzdaten
(Teletext, etc.)
DVB-TS
30
auf etwa 3 bis maximal 4 Mbit/s. Um keine zu großen Qualitätsunterschiede gegenüber PAL zu
erhalten sind im Mittel ca. 4 Mbit/s pro Programm anzustreben.
Durch die Verwendung eines sogenannten statischen Multiplexers kann allerdings wieder etwas
an Bitrate „gewonnen“ werden. Da nur in seltenen Fällen in allen zu übertragenden Programmen
eines Multiplexers ein ähnlicher Inhalt (Tagesschau-Effekt) gesendet wird, kann man durch
variable, der benötigten Datenrate angepasste, Zuweisung der Bitrate im statistischen Mittel eine
höhere Bitrate erzielen als bei fest eingestellter Bitrate. Der dabei erzielte Gewinn ist abhängig
von der Anzahl der Programme je Multiplex und vom Programminhalt.
Vor Beschaffung der Encoder und des Multiplexers wurde durch subjektive Vergleichstests eine
Auswahl unter drei Anbietern getroffen. In langwierigen Verhandlungen konnte der ursprünglich
hohe Preis auf ein akzeptables Niveau reduziert werden und mit der Auswahl des PhilipsSystems ein gutes Preis-Leistungsverhältnis erzielt werden.
Der Aufbau des Systems zur Generierung des DVB-Datenstroms ist in Bild 4-5 ersichtlich. Die
von einer externen Quelle zugeführten Ausgangssignale (Video und Audio) werden in einem
Video-Encoder nach MPEG-2 (ISO/IEC 13818-2) bzw. in einem Audio-Encoder nach MPEG-1
(ISO 11172-3) codiert. Über einen ATM-Switch sind die Video-Encoder mit einem Rechner (hier
mit „statistisches Multiplexing“ bezeichnet) und verbunden, der die dynamische Zuweisung der
Bitrate vornimmt.
Der „Compression-System-Manager“ überwacht das Gesamtsystem. Am Ausgang wird zur
weiteren Verarbeitung der DVB-Transportstrom (DVB-TS) an einem asynchronen seriellen
Interface zur weiteren Verarbeitung bereitgestellt.
Die Software des Systems gestattet die Einstellung der Grenzwerte (Minimum, Maximum) für die
Bitrate für jeden Video-Encoder. Darüber hinaus können Service Informationen eingegeben
werden, die zur Kennzeichnung des Multiplexes und dessen Inhalt (z.B. Programmname) erforderlich sind. Einen Überblick über das gesamte Playoutcenter liefert Bild 4-6.
4.8
Messtechnische Untersuchungen
Die messtechnischen Untersuchungen stellten einen Hauptteil des DVB-T Feldversuchs dar. Um
Vergleiche zwischen einzelnen Messungen der Projektpartner zu ermöglichen, musste früh ein
Parametersatz als ‘Grundeinstellung’ definiert werden. Aus theoretischen Überlegungen heraus
wurden die Parameter
Modulationsart:
16 QAM
Coderate:
2/3
Guardintervall:
1/4
OFDM-Modus:
8k
31
als Kompromiss zwischen Robustheit und erreichbarer Datenrate festgelegt. Darüber hinaus
fanden in den meisten Fällen auch orientierende Messungen mit anderen Parametern statt. Die
folgenden Kapitel beschreiben die im Feldversuch durchgeführten Messungen und stellen einen
Teil der Ergebnisse dar. Insbesondere Ausbreitungsmessungen wurden von mehreren Projektpartnern durchgeführt.
Bild 4-6: Playoutcenter des DVB-T Feldversuchs Bayern im IRT
4.8.1 Laboruntersuchungen an Sendern und Empfängern
Voraussetzung für Empfangsversuche und Messungen im Versorgungsgebiet des Gleichwellennetzes waren gründliche Kenntnisse über die technischen Eigenschaften der eingesetzten
Sender und Empfänger.
Grundsätzlich können Sender und Empfänger des DVB-T-Systems wegen ihrer komplexen
Signalerzeugung und -verarbeitung nur gemeinsam überprüft werden. Lediglich das Spektrum,
insbesondere die Außerbandabstrahlung eines Senders, lässt sich mit Standardmessgeräten
erfassen. Alle anderen, wesentlichen Eigenschaften eines Senders können nur mit Hilfe eines
DVB-T-Empfängers beurteilt werden, der wiederum nur über Messungen mit einem DVB-TSender überprüfbar ist. Ein Ausweg aus diesem Problem, das allgemein bei derartigen Systemen besteht, kann in möglichst vielen Vergleichsmessungen verschiedener Geräte gefunden
werden, von denen aus dann mit großer Wahrscheinlichkeit auf die Eigenschaften der beteiligten
Sender und Empfänger geschlossen werden kann. So konnte beispielsweise der zu Projektbeginn verfügbare DVB-T-Encoder (Modulator) SDB-M nach solchen Messungen und einigen
32
Nachbesserungen seitens des Projektpartners R&S im Rahmen der erreichbaren Messgenauigkeit schließlich als fehlerfrei betrachtet werden und für die weiteren Messungen an
Empfängern als ausreichend genauer Messsender verwendet werden.
4.8.1.1 Sendermessungen
Der gleiche Encoder wird auch in den drei Betriebssendern des Gleichwellennetzes verwendet.
Bei den Abnahmemessungen dieser Sender musste auf einen Laborempfänger der Firma NDS
zurückgegriffen werden. Die Gesamtqualität dieser Sender wurde in Form des Unterschieds der
theoretischen Werte entsprechend der DVB-T-Spezifikation zu den realen Werten der Kette
Sender – Empfänger beurteilt. Bei den Messungen mit den interessierenden Übertragungsmodi
64 QAM und 16 QAM und jeweils 2/3 Coderate ergab sich allgemein eine Degradation
(Verschlechterung des Empfangsverhaltens) gegenüber der Theorie von weniger als 3 dB, was
einem höheren Nutzsignalbedarf entspricht. Nur in einem Fall (64 QAM, 8k, 2/3) lag die Degradation bei etwa 3,7 dB, die mit hoher Wahrscheinlichkeit auf Implementierungsprobleme im
Empfänger zurückzuführen sein dürfte. (Messungen an anderer Stelle zeigten die Tendenz zu
gleichem Verhalten auf.) Eine Degradation von weniger als 3 dB wird allgemein für eine
derartige Messung an Sendern als guter Wert angesehen, da erfahrungsgemäß etwa 1,5 bis 2
dB vom Empfänger verursacht werden.
Eine wesentliche Kenngröße der DVB-T-Sender ist der Verlauf des Spektrums außerhalb des
Nutzsignalbereichs. Die DVB-T-Spezifikation sieht unter anderem eine sogenannte „unkritische
Maske“ zur Begrenzung von Ausserbandaussendungen vor. Sie wird in Zukunft für den Regelfall
der DVB-T-Sender anzuwenden sein. Bei den Nennleistungen der überprüften Sender konnte
diese Maske mit einer Reserve von mehreren dB eingehalten werden.
Die Überprüfung der Ausgangsfrequenz des betriebsmäßigen DVB-T-Signals erfolgte an Hand
eines der unmodulierten Pilotträger (Nr. 804 im 8-k-Modus). Entsprechend der Anbindung der
Senderoszillatoren an GPS-Leitfrequenzen wurde eine absolute Abweichung von etwa 10 Hz
-8
bzw. eine relative von kleiner 10 festgestellt, womit die zulässige Toleranz für einen DVB-TGleichwellensender ausgeschöpft wurde.
4.8.1.2 Empfängermessungen
Zu Beginn des Projekts stand als Signalquelle für Empfängermessungen nur der Laborsender
SDB-M von R&S zur Verfügung. Damit waren noch keine Messungen zum Mehrwegeverhalten
der Empfänger möglich. Eine Messung zur Bestimmung des nötigen Signalrauschverhältnisses
hätte die definierte Einspeisung von externen Rauschsignalen erfordert, wobei erfahrungsgemäß
die erreichbare Genauigkeit nicht befriedigend ist. Zu einem späteren Zeitpunkt konnte mit
einem neuen DVB-T-Signal-Generator (SFQ von R&S) dieses Problem umgangen werden und
zugleich die Simulation von Mehrwegesignalen in sehr definierter Weise durchgeführt werden.
33
Entsprechend wurde bei den ersten ausführlichen Empfängermessungen im IRT nur die
Eingangsempfindlichkeit bei allen verfügbaren Übertragungsmodi im Einwegekanal (Gaußkanal)
bestimmt und mit den theoretischen Werten verglichen. Daraus konnte ein allgemeines Bild über
den Entwicklungsstand des Empfängers gewonnen werden.
Die Beurteilung des Empfangsverhaltens erfolgt bei digitalen Übertragungsverfahren üblicherweise durch Angabe eines Signalwertes (C/N oder minimaler Pegel), der nötig ist, um eine gewisse Bitfehlerrate (QEF; Quasi Error Free Criterion) zu erzielen. Solche Angaben sind für professionelle Geräte sinnvoll, die entsprechende Messungen durch Messausgänge unterstützen.
Die DVB-T-Übertragung muss jedoch auch mit reinen Consumer-Empfängern beurteilt werden
können. Daher war es nötig, ein Beurteilungskriterium zu definieren, das nur auf dem Betrachten
des Bildschirm beruht. Während die DVB-T-Spezifikation ein Grenzkriterium vorsieht, das über
mehrere Stunden keinen Übertragungsfehler erlaubt, muss für eine praktische Messung ein
Kriterium gewählt werden, das spätestens nach einer Minute eine Aussage zulässt. Vom IRT
wurde daher vorgeschlagen, die Übertragung dann als gestört zu bezeichnen, wenn im Mittel
alle 20 Sekunden eine Bildstörung erkennbar ist. Bei Labormessungen hat sich gezeigt, dass
nach diesem Kriterium Messergebnisse mit einer Genauigkeit von 0,2 dB reproduzierbar sind
und dass die so gewonnenen Ergebnisse von den Werten, die entsprechend der DVB-TSpezifikation gewonnen werden, um etwa 1 dB nach unten abweichen. Wenn in der Praxis die
Mittelung der zeitlichen Fehlerabstände nicht präzise vorgenommen wird, so spielt dies nur eine
untergeordnete Rolle, da wegen des sprunghaften Übergangs von ungestörtem zu gestörtem
Empfang hierdurch nur eine Unsicherheit des Ergebnisses von 0,1 bis 0,2 dB verursacht wird.
Bei Labormessungen kann daher eine Genauigkeit von besser als 0,5 dB erreicht werden, was
den Anforderungen der Praxis durchaus genügt.
Dieses Beurteilungskriterium wurde in gleicher Weise unabhängig von anderen Institutionen vorgeschlagen und ist inzwischen international als Subjective Failure Point
Criterion (SFP) bekannt.
Bei allen Labormessungen an Empfängern kam dieses Verfahren zur Anwendung. Beispielhaft
werden hier die Ergebnisse eines sehr früh verfügbaren Laborempfängers wiedergegeben
(siehe Bild 4-7), der auch häufig bei Abnahmemessungen an Betriebssendern Verwendung
fand. Zusätzlich sind die Eingangspegelwerte eingezeichnet, die für einen fiktiven theoretischen
Empfänger mit einer Rauschzahl von 7 dB zu erwarten sind. Die Ergebnisse zeigen, dass bei
höheren Modulationsstufen (16 und 64 QAM) die Abweichungen gegenüber den niedrigeren zunehmen. Je robuster der Empfangsmodus, desto mehr werden Eigenfehler unterdrückt. Im Fall
16 QAM und Coderate 2/3 beträgt der Verlust im Empfänger etwa 2 dB (bzw. von 3 dB, falls
man eine Korrektur von 1 dB anwendet, um den Unterschied von QEF und SFP zu berücksichtigen). Dieser Wert liegt durchaus im Bereich der Erwartungen. Es muss betont werden,
dass diese Messung keine Aufteilung von Eigenrauschen und Implementierungsverlusten
erlaubt.
34
Eine weitere Messung an diesem Empfänger konnte später mit dem Kanalsimulator des DVB-TMesssenders SFQ durchgeführt werden, die unmittelbar die nötigen C/N-Werte unabhängig vom
Eigenrauschen des Empfängers ermitteln ließ. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4-2 dargestellt.
Sie weichen in einem Bereich von ca. 1 bis 4 dB von den theoretischen Werten ab. Damit ist die
Annahme begründet worden, etwa 3 dB als Implementierungsverlust für einen realen Empfänger
anzusetzen.
Modulation
Coderate
C/N (theoretisch,
QEF)
C/N (gemessen, C/N
SFP)
(Unterschied
QEF zu SFP
korrigiert)
C/N-Differenz
(gemessen –
theoretisch)
4PSK
1/2
3,1 dB
4,7 dB
5,7 dB
2,6 dB
4PSK
2/3
4,9 dB
5,5 dB
6,5 dB
1,6 dB
4PSK
3/4
5,9 dB
6,2 dB
7,2 dB
1,3 dB
4PSK
5/6
6,9 dB
7,4 dB
8,4 dB
1,5 dB
16QAM
1/2
8,8 dB
11,4 dB
12,4 dB
3,6 dB
16QAM
2/3
11,1 dB
12,0 dB
13,0 dB
1,9 dB
16QAM
3/4
12,5 dB
12,7 dB
13,7 dB
1,2 dB
16QAM
5/6
13,5 dB
14,0 dB
15,0 dB
1,5 dB
64QAM
1/2
14,4 dB
17,7 dB
18,7 dB
4,3 dB
64QAM
2/3
16,5 dB
18,4 dB
19,4 dB
2,9 dB
64QAM
3/4
18,0 dB
19,0 dB
20,0 dB
2,0 dB
64QAM
5/6
19,3 dB
20,7 dB
21,7 dB
2,4 dB
Tabelle 4-2:
Vergleich theoretischer und gemessener C/N-Werte beim NDS DVB-T-Empfänger 3000 bei
einem Eingangspegel von -55 dBm. Zur Korrektur der unterschiedlichen Fehlerpunktkriterien
wurde ein Wert von 1 dB verwendet, der auf messtechnischer Erfahrung beruht.
Das Verhalten der Empfänger im Mehrwegekanal ist besonders im Hinblick auf die Beurteilung
der Versorgungssituation beim portablen Empfang wichtig. Eine systematische Untersuchung im
Labor ist erst in der Endphase des Projekts seit der Verfügbarkeit des Kanalsimulators im DVBT-Generator SFQ möglich geworden. Weil mit der Vielfalt der Mehrwegeparameter die
Komplexität des Problems enorm ansteigt, wurde versucht die Grundsätze herauszuarbeiten.
Dabei hat sich folgendes Schema als erfolgversprechend erwiesen:
!
Betrachtung von rein statischen Mehrwegesignalen bestehend aus einer eng begrenzten
Zahl von Elementarpfaden, Festhalten der Einzelleistungen und der Laufzeitdifferenzen,
Variation der relativen Phasenlagen zueinander, Bestimmen des Empfangsverhaltens.
!
Indirekte Variation der Phasenlagen durch Annahme einer geringen Geschwindigkeit der
Empfangsantenne, Bestimmen des Empfangsverhaltens.
!
Ersatz der Elementarpfade durch rayleigh-verteilte Pfade, wiederum Bestimmen des
Empfangsverhaltens.
35
Minimale Eingangspegel
64QM
-70,00
-80,00
16QAM
dBm
-75,00
4PSK
-85,00
1/8
-90,00
1/32
1/4
1/16
-95,00
7/8
5/6
3/4
2/3
1/2
Coderate
Bild 4-7:
Nötige Eingangspegel des DVB-T-Empfängers NDS 3000 im Einwegefall (Gausskanal) für alle
Modulationsarten, Coderaten und Guardintervallwerte (entsprechend hierzu jeweils vier Kurven
für jede Modulationsart, die wegen der Dichte der Messwerte nur bei der 4PSK (= QPSK)
beschriftet werden konnten). Die stark ausgezogenen Kurven zeigen die theoretischen
Eingangswerte ohne die Berücksichtigung von Verlusten durch die Geräterealisierung
(Implementierungsmargin) bei einer Rauschzahl von 7 dB. Der Unterschied von QEF und SFP
ist hier nicht berücksichtigt.
36
Der erste Punkt erlaubt einen Vergleich mit den theoretischen Werten aus der DVB-T-Spezifikation, die bisher als einziger Ausgangspunkt für die Sendernetzplanung zur Verfügung stand.
Der zweite und der dritte Punkt dagegen berücksichtigen die Tatsache, dass MehrwegeEmpfangssignale erfahrungsgemäß nie wirklich statisch sind, sondern zumindest bezüglich der
relativen Phasenlagen zueinander variieren, was zu beträchtlichen Schwankungen im resultierenden Antennensignal führt.
Als bisheriges Ergebnis kann festgehalten werden, dass die C/N-Angaben für den
Rayleigh-Kanal in der DVB-T-Spezifikation nicht allgemein gültig sind, sondern einen
zwar möglichen, jedoch tendenziell günstigen Fall darstellen.
Eine weitere Erkenntnis besteht darin, dass die Beschreibung des Empfangsverhaltens in einer
bestimmten Versorgungssituation nicht durch einen einzigen Wert möglich ist. Eine Empfangssituation ist von den Mess- und Planungsverfahren her nur durch die Pfadleistungen und
Pfadlaufzeit(-differenzen) beschreibbar. Durch die nicht bestimmbaren Parameter der relativen
Phasenbeziehungen entsteht eine statistische Komponente, die ihrerseits das Empfangsverhalten eines Empfängers nur statistisch beschreiben lässt. Damit ist also für eine Empfangssituation nicht nur ein C/N-Wert anzugeben, sondern ein Medianwert für das nötige C/N und eine
dazugehörige Streuung. Diese Erkenntnis schließt sich nahtlos an die Beschreibung von Ausbreitungsdämpfungen und Gebäudedämpfungen an, die ihrerseits auch mit Medianwert und
Streuung beschrieben werden müssen.
Die einschlägigen Auswertungen der Messergebnisse werden weitergeführt und sollen in einen
Vorschlag zur Neuformulierung des Modells für die Versorgungsrechnungen münden.
4.8.2 Versorgungsmessungen
Zur Planung der digitalen terrestrischen Rundfunknetze stehen PC-Planungstools zur Verfügung, mit denen DVB-T-Versorgungsprognosen für Gleichwellen- und Mehrfrequenznetze
erstellt werden können. Ein zentraler Punkt des DVB-T Feldversuchs war es, diese Versorgungsvorhersagen im aufgebauten Sendernetz durch Messungen zu überprüfen. So sollten im
Rahmen des Projekts die tatsächlichen Empfangssituationen beurteilt und daraus Folgerungen
für die zukünftigen Planungen von DVB-T-Sendernetzen abgeleitet werden. Die Vielfalt der
möglichen Empfangssituationen brachte einen beträchtlichen Umfang der zu erhebenden Daten
mit sich. Deshalb war eine Beurteilung des Empfangs nach der unter 4.8.1 beschriebenen
subjektiven, visuellen Methode hier nicht brauchbar. Es wurde statt dessen auf objektive und
teilweise automatisierbare Methoden zurückgegriffen.
Bei allen Messungen im Freien wurde die Registrierung der Feldstärke und des Empfangsverhaltens mit Hilfe eines Messwagens durchgeführt. Die Pegel der empfangenen Leistungen
nahm ein Messempfänger auf, der zeitliche Triggersignale erhielt. Diese wurden von einem
Wegmarkengeber mehrfach während einer Wellenlänge erzeugt. Die hohe örtliche Auflösung
ermöglichte die Erfassung feiner Schwankungen der empfangenen Leistung. Die Leistungswerte
37
speicherte ein Steuerrechner. Aus der empfangenen Leistung wurde die Feldstärke mit Hilfe
eines Wandlungsfaktors, welcher Antennengewinn und Kabeldämpfung berücksichtigt, berechnet. Zur gelegentlichen subjektiven Überwachung dienten ein Videomonitor und ein Lautsprecher. Ein Navigationssystem mit GPS lieferte zusätzlich die geographischen Koordinaten
des Messortes einmal pro Sekunde.
Die wesentlichen Ergebnisse der Versorgungsmessungen lassen sich wie folgt zusammenfassen. Die Herleitung der Ergebnisse findet sich in den Kapiteln 4.8.2 und 4.8.3.
Die Prognosen der Feldstärke für die Einzelsender und das Gleichwellennetz konnten
durch Messungen in ihren statistischen Kennwerten verifiziert werden. Sie können als gut
brauchbares Werkzeug angesehen und mit den Messergebnissen weiter optimiert
werden. Zum Teil trifft dies auch bereits zum jetzigen Zeitpunkt auf die Ausbreitungsvorgänge in Gebäuden zu.
Sowohl innerhalb als auch außerhalb von Gebäuden konnten die positiven Effekte der
Gleichwellenversorgung nachgewiesen werden. Der Gleichwellengewinn liegt erwartungsgemäß bei ca. 3 dB. Die theoretischen Überlegungen zum Indoor-Empfang werden
durch umfangreiche Messergebnisse (vgl. 4.8.2.3) belegt.
Die grundsätzliche Funktion der hierarchischen Übertragung konnte gezeigt werden. Der
mobile Empfang war stark von den Eigenschaften der verfügbaren Empfänger beeinträchtigt und nur sehr eingeschränkt möglich (vgl. 4.8.3.3). Daher ist eine Verallgemeinerung dieser Messergebnisse nicht zulässig.
4.8.2.1 Einzelsender
Bei der Messung des Einzelsenders Olympiaturm durch die Deutsche Telekom wurden folgende
Parameter berücksichtigt:
!
ortsfester Empfang, Empfangsantennenhöhe 10 m über Grund, gemessen mit Richtantenne;
!
portabler Empfang (außerhalb von Gebäuden), Höhe der Messantenne 3,2 m über Grund,
Ground-Plane-Antenne;
!
Messung der Störfeldstärke bei abgeschaltetem DVB-T-Sendernetz;
!
Dämpfung des Signals bis Bit-Error-Alarm bzw. Pixelfehler oder Bildausfall am Kontrollempfänger eintraten;
!
Überprüfung des Empfangs bei Versatz des Messfahrzeugs um einen Meter.
Während sich der Ausfall des Empfangssignals bei analoger Sendertechnik durch Rauschen ankündigt, ist bei DVB-T mit einem abrupten Ausfall des Fernsehbildes zu rechnen. Daher wurden
diese Schwellwertbetrachtungen in die Messungen mit aufgenommen. Das Messergebnis mit
der Empfangsantenne in 10 m Höhe zeigt Bild 4-8, die gemessenen Feldstärken in 3,2 m Höhe
sind in Bild 4-9 dargestellt.
38
DVB-T-Sender
T-DVB
München
München
Olympiaturm
58
40
55
650 MHz, 23 dBW
650 MHz; 23 dBW
68
54
68
56
73
70
74
63
80
55
85
79
65
θ
70
76
Olympiaturm
Olympiaturm
Feldstärke in 10 m Höhe:
> 110 dB[µV/m]
> 100 dB[µV/m]
> 90 dB[µV/m]
> 80 dB[µV/m]
> 70 dB[µV/m]
> 60 dB[µV/m]
> 50 dB[µV/m]
> 40 dB[µV/m]
> 30 dB[µV/m]
> 20 dB[µV/m]
> 10 dB[µV/m]
< 10 dB[µV/m]
59
79
84
Gemessener Feldstärkepegel in dBµV/m
X
69
65
59
74
68
55
74
73
65
70
© Deutsche Telekom AG, Rasterkarten: R u. V Verlag
Rundfunk Projektierungsbüro Stuttgart, 03.02.2000
Bild 4-8: Feldstärkeprognosen und -messungen des Senders Olympiaturm (10 m Höhe)
DVB-T-Sender
T-DVB
München
München
Olympiaturm
49
49
650 MHz, 23 dBW
650 MHz; 23 dBW
56
-
64
58
65
72
74
63
65
54
82
66
63
θ
63
75
Olympiaturm
Olympiaturm
55
82
86
Feldstärke in 3,2 m Höhe:
> 110 dB[µV/m]
> 100 dB[µV/m]
> 90 dB[µV/m]
> 80 dB[µV/m]
> 70 dB[µV/m]
> 60 dB[µV/m]
> 50 dB[µV/m]
> 40 dB[µV/m]
> 30 dB[µV/m]
> 20 dB[µV/m]
> 10 dB[µV/m]
< 10 dB[µV/m]
X
59
59
61
67
62
© Deutsche Telekom AG, Rasterkarten: R u. V Verlag
53
70
60
Gemessener Feldstärkepegel in dBµV/m
69
71
Rundfunk Projektierungsbüro Stuttgart, 03.02.2000
Bild 4-9: Feldstärkeprognosen und -messungen des Senders Olympiaturm (3,2 m Höhe)
Die gemessenen Werte im Stadtbereich sind typisch für bebautes Gelände. Durch den Mehrwegeempfang des Signals mit einer Rundstrahlantenne ist der Gewinn gegenüber einem
höheren Messpunkt mit einer gerichteten Antenne gering. Die prognostizierten Feldstärken
wurden, wie die Bilder zeigen, durch die Messung bestätigt. Störfeldstärken konnten in diesen
Höhen nicht festgestellt werden. Der Versatz des Messfahrzeugs brachte keine gravierenden
Feldstärkeänderungen.
39
Für die Einzelsender Freimann und Ismaning wurden jeweils nach der Inbetriebnahme die realen Versorgungsgebiete messtechnisch untersucht, und die Übereinstimmung mit den Planungsdaten (Antennendiagramm usw.) verifiziert. Neben der Überprüfung der Versorgung von
DVB-T-Einzelsendern lag das Hauptaugenmerk des Feldversuchs auf Messungen im Gleichwellennetz, die im folgenden Kapitel dargestellt sind.
4.8.2.2 Gleichwellennetz
Die Vorteile der Gleichwellentechnik lassen sich anhand eines einfachen Beispiels, welches auf
Versorgungsprognosen beruht, verdeutlichen. Die Bilder 4-10 und 4-11 zeigen die Versorgung
Parameter:
Modulation 16 QAM, 8k,
Coderate 2/3
Schutzintervall 1/4
Empfang: portabel indoor
Bild 4-10: Versorgung durch das Mehrfrequenznetz des DVB-T Feldversuchs Bayern
Parameter:
Modulation 16 QAM, 8k,
Coderate 2/3
Schutzintervall 1/4
Empfang: portabel indoor
Bild 4-11: Versorgung durch das Gleichwellennetz des DVB-T Feldversuchs Bayern
40
für den Großraum München jedoch in zwei unterschiedlichen Konstellationen. Während in Bild
4-10 die drei Sender des Feldversuchs auf drei benachbarten Kanälen betrieben werden (MFN)
und ihre Versorgung als Summe dargestellt ist, sind in Bild 4-11 die Sender als Gleichwellennetz
simuliert. Bis auf die Sendefrequenz unterscheiden sich die Parameter in beiden Abbildungen
nicht. Deutlich sichtbar ist die Vergrößerung des Empfangsgebietes, die ausschließlich auf den
Gleichwellenbetrieb zurückzuführen ist.
Die Überprüfung der Prognosen des Gleichwellennetzes ist beispielhaft in Bild 4-12 dargestellt.
Als Mindestnutzfeldstärke wurde ein Wert von 70 dBµV/m angenommen, was laut Chester ‘97
der Versorgungssituation ‘portabel outdoor‘ mit einer Ortswahrscheinlichkeit von 95% entspricht.
In die Prognose wurde die bei Versorgungsmessfahrten erfasste 70-dBµV/m-Feldstärkekontur
(hellblaue Linie) eingezeichnet. Dazu wurden punktuell Hauptverkehrsstraßen beziehungsweise
Autobahnen bei einer Empfangsantennenhöhe von 2 m vermessen. Die eingezeichneten Linien
dazwischen sind interpoliert. Durch die begrenzte Anzahl der Messpunkte ist die Kontur etwas
grob.
Messung:
hellblau: gemessener
Versorgungsrand
Prognose:
weiß:
versorgt mit 95%
Ortswahrscheinlichkeit
lila:
unversorgt
Bild 4-12: Gemessene Feldstärkekontur eingebettet in die Prognose
Bei den Fahrten konnte eine gute Übereinstimmung der Messung mit der Prognose beobachtet werden. Es ist zu erkennen, dass die Prognose im Süden der Stadt etwas zu
pessimistisch ist, was auf den empirischen Bebauungsabschlag in der Feldstärkeprognose zurückzuführen ist. Auf Grund dieser Erkenntnisse können die Prognoseverfahren
in Zukunft weiter optimiert werden.
Ziel der Gleichwellenuntersuchungen ist die Demonstration und messtechnische Erfassung der
Tatsache, dass durch den gleichzeitigen Empfang zweier Sender an einem Ort die Empfangssicherheit wesentlich mehr ansteigt, als aus der bloßen Leistungsaddition zu erwarten wäre. Die
Verbesserung erfolgt durch die Änderung der (statistischen) Verteilung der Feldstärkewerte. In
der Tabelle 4-3 wird dies durch die Leistungswerte dargestellt, die auf verschiedenen Strecken
41
zu 95% – einem oft betrachteten Wert für die erstrebte Ortswahrscheinlichkeit – überschritten
werden. Dabei waren entweder der Sender Freimann, der Sender Olympiaturm oder beide
Sender in Betrieb.
Es zeigte sich, dass der Pegel, der zu 95% entlang der Strecke überschritten wird, bereits durch
einen Sender, der selbst schwächer einfällt als der betrachtete, oft um 4 bis 5 dB angehoben
wird. Nur in Fällen, bei denen zwischen beiden Empfangssignalen sehr große Unterschiede
bestehen (Strecken d und e in Tabelle 4-3), fällt die Anhebung geringer aus. Eine genauere
Analyse zeigte weiter, dass es zusätzlich auf die Korrelation der Feldstärkeverläufe beider
Sender ankommt. Nur wenn die Ausbreitung beider Sendersignale unabhängig ist, können
Schwundstellen des einen Signals vom anderen Signal ausgeglichen werden. Die Auswirkung
erweist sich um so deutlicher, je größer die Streuung der Ausbreitung ist.
Damit war der leistungssparende Effekt des Gleichwellennetzes im Feld nachgewiesen.
Entsprechende Ergebnisse ließen sich auch aus den Bildbetrachtungen bzw. den
registrierten Transportstromfehlern ableiten.
Strecke
95%-Leistung mit
95%-Leistung mit
95%-Leistung mit
Sender Freimann
Sender Olympiaturm beiden Sendern
Gewinn bezogen
auf den stärkeren
a
-73,7 dBm
-76,0 dBm
-69,7 dBm
Sender
4,0 dB
b
-73,7 dBm
-77,0 dBm
-69,2 dBm
4,5 dB
c
-71,9 dBm
-73,0 dBm
-67,6 dBm
4,3 dB
d
-71,4 dBm
-79,0 dBm
-69,0 dBm
2,4 dB
e
-72,2 dBm
-79,6 dBm
-69,3 dBm
2,9 dB
f
-76,2 dBm
-80,2 dBm
-72,2 dBm
4,0 dB
g
-77,4 dBm
-81,4 dBm
-72,4 dBm
5,0 dB
Tabelle 4-3: Leistungswerte diverser Fahrstecken bei unterschiedlichen Senderkonstellationen
Dieser Effekt wird oft mit dem Begriff des Netzgewinns in Verbindung gebracht. Der Netzgewinn
bezieht sich jedoch eigentlich auf den Vergleich der Versorgung durch einen Sender mit der
durch ein vollständiges Gleichwellennetz. Dabei werden nur die besonders kritischen Punkte
betrachtet, die gleichen Abstand von den Grundnetzsendern haben. Es tragen dann etwa vier
Sender mit signifikanter Wahrscheinlichkeit zur Versorgung an diesen Punkten bei. Dadurch fällt
der Gleichwellengewinn in der Regel größer aus, als in der Tabelle 4-3 dargestellt. Die hier und
unter 4.8.2.3 ausgewiesenen Gewinne beschreiben die Empfangsverbesserung durch einen
zweiten Sender an bestimmten Orten, die nicht mit den kritischen Punkten zusammenfallen.
Dadurch ergeben sich ortsabhängig unterschiedliche Gewinne.
42
4.8.2.3 Indoor-Versorgung
Bei der Planung und Realisierung von DVB-T Gleichwellennetzen ist ein wesentlicher Aspekt die
Empfangbarkeit innerhalb von Gebäuden, zum Beispiel in Wohnräumen. Dieser sogenannte
„Indoor“ oder „Inhouse“-Empfang sollte ohne großen technischen Aufwand mit einer einfachen
Stabantenne (im Empfänger integriert oder extern) möglich sein.
Für die Indoor-Versorgung wurden in den Tagungsergebnissen von Chester ‘97 entsprechende
Planungsparameter aufgenommen. Dazu gehören die Gebäudedämpfung, die Feldstärkeschwankung innerhalb von Gebäuden, die Standardabweichung sowie Korrekturfaktoren für die
Geschoßhöhe.
Innerhalb von Gebäuden ist mit starken Reflexionen und Mehrwegeempfang zu rechnen, welche
das COFDM-Modulationsverfahren als Kanalcodierung für das DVB-T-System unterstützt. Im
Gegensatz zur Wellenausbreitung im freien Raum (vgl. umfangreiche Ausbreitungsmessungen
im DAB Pilotprojekt Bayern) ist die Indoor-Thematik, speziell für ein Mehrträgerverfahren
(COFDM) noch wenig untersucht worden. Im DVB-T Feldversuch war es möglich, die oben
erwähnten Planungsparameter im realen DVB-T-Gleichwellennetz zu überprüfen.
Zur Messung der örtlichen Feldstärkeverteilung in einem „typischen“ Wohnraum wurde folgendes Messverfahren entwickelt. Mit einer Messantenne wird die Feldstärke in ca. 1 m Höhe
entlang der Zimmerwände (Abstand 30 – 40 cm) gleichmäßig abgetastet. Dies erfolgt für jeden
Raum nach dem gleichen Schema mit der gleichen Abtastrate, so dass später eine örtliche Zuteilung der Werte erfolgen kann. Die unterschiedlichen Messstrecken sind in Bild 4-13 eingezeichnet. Diese dürften repräsentativ für Empfängerstandorte in Wohnräumen sein, da integrierte Fernsehempfänger bzw. Set-Top-Boxen im Normalfall nicht in der Raummitte, sondern in
der Nähe einer Wand in Augenhöhe (sitzend; 1,50 m) positioniert werden. Auch vor der Fensterfront, die bei diesen Messungen bewusst ausgelassen wurde, wird normalerweise kein
Empfänger stehen.
Bild 4-13: Die verschiedenen Messstrecken im
Raum (Strecke 1-3: Indoor entlang
der Zimmerwände, Strecke 4: durch
das geöffnete Fenster nach außen)
Bild 4-14: Messaufbau für portable Indoor-Messungen
43
Bei Testmessungen konnte kein systematischer Unterschied zwischen den oben beschriebenen
Messstrecken und beispielsweise Messstrecken in der Raummitte festgestellt werden.
Während der Messung ist zu beachten, dass sich möglichst keine Personen im Raum bewegen,
um nicht zusätzliche Feldstärkeschwankungen zu erzeugen. Bei einer Messung (siehe Streckentyp 4 in Bild 4-13) wird in jedem Raum die Antenne langsam vom Rauminneren durch das
geöffnete Fenster ca. 2 m nach außen bewegt. In dieser Messung kann man den Einfluss der
Außenwand auf das Signal (Gebäudedämpfung) erkennen.
Die Messantenne (siehe Bild 4-14) besteht aus einem UHF-Schleifendipol für Kanal 43
(ausgebaut aus einer handelsüblichen TV-Haushaltsantenne). Dieser Dipol ist an einem langen
Stab montiert, um das Nahfeld bei der Messung nicht zu beeinflussen. Die Antenne wird bei der
Messung vertikal ausgerichtet (entsprechend der Polarisierung des ausgestrahlten Signals). Die
Feldstärke zeichnet der Messempfänger ESVB von Rohde & Schwarz breitbandig über ein
eingebautes 8-MHz-DVB-Kanalfilter auf, so dass alle Träger des COFDM-Signals erfasst
werden. Die Messdateien beinhalten die Daten der oben beschriebenen Strecken mit jeweils ca.
4 m Länge. Die Messung erfolgt zeitgetriggert mit ca. 10 Messwerten pro Sekunde. Durch
langsame Bewegung der Antenne entlang der Zimmerwand erreicht man eine gleichmäßige
örtliche Auflösung von ungefähr einem Zentimeter. Die Datei besteht dann aus ca. 400 Pegelmesswerten. Mit dieser feinen Auflösung liegt man deutlich unter der Signalwellenlänge von 46
cm, d. h. pro Wellenlänge stehen 40 – 50 Abtastwerte zur Verfügung.
Bei der Auswertung der Messungen werden folgende statistische Werte als Grundlage für die
späteren Auswertungen ermittelt:
!
Anzahl der Messwerte pro Strecke
!
Median- und Mittelwert der Feldstärkeverteilung [dBm]
!
Standardabweichung [dB]
!
Maximale Feldstärke auf der Messstrecke [dBm]
!
Minimale Feldstärke auf der Messstrecke [dBm]
!
Differenz aus maximaler und minimaler Feldstärke pro Messstrecke [dB]
Am Beispiel der Messungen eines Zimmers im 8. Stock des BR-Hochhauses (siehe Bild 4-17)
soll die Messsystematik aus Bild 4-13 verdeutlicht werden. Die Lage der Zimmer im Gebäude
wird weiter unten in Bild 4-16 erläutert.
Im Bild 4-15 sind zusätzlich die oben erwähnten statistischen Werte für jede erfasste Messstrecke aufgeführt. Die Messstrecke 1 verläuft von der Zimmerecke an der Fensterfront bis zur
Zimmerecke in der dem Mittelgang zugewandten Raumseite. Hier fällt der Pegel mit entsprechenden Schwankungen kontinuierlich ab. Die Messstrecke 2 verläuft entlang der dem
Mittelgang zugewandten Seite. Der Pegel schwankt relativ stark um einen gleichbleibenden
Mittelwert. In Messstrecke 3 steigt nun der Pegel zum Fenster hin wieder an. Die Messstrecke 4
erfasst den ansteigenden Pegelverlauf vom Zimmerinneren bis zum Ende der Stecke (ungefähr
2 m außerhalb des Fensters).
Strecke 1
44
Strecke 2
Im Bild 4-15 sind zusätzlich die oben erwähnten statistischen Werte für jede erfasste Messstrecke aufgeführt. Die Messstrecke 1 verläuft von der Zimmerecke an der Fensterfront bis zur
Zimmerecke in der dem Mittelgang zugewandten Raumseite. Hier fällt der Pegel mit entsprechenden Schwankungen kontinuierlich ab. Die Messstrecke 2 verläuft entlang der dem
Mittelgang zugewandten Seite. Der Pegel schwankt relativ stark um einen gleichbleibenden
Mittelwert. In Messstrecke 3 steigt nun der Pegel zum Fenster hin wieder an. Die Messstrecke 4
erfasst den ansteigenden Pegelverlauf vom Zimmerinneren bis zum Ende der Stecke (ungefähr
2 m außerhalb des Fensters).
Strecke 3
Strecke 4
Bild 4-15: Verlauf und Statistik der vier Strecken am Beispiel eines Zimmers im 8. Stock BR-Hochhaus.
Die Strecken beziehen sich in Nummer und Messrichtung auf Bild 4-13.
Um eine möglichst breite statistische Streuung der Empfangssituationen zu erfassen, sollten verschiedene Gebäudetypen und verschiedene Etagenhöhen vermessen werden. Für die Erfassung des Gleichwellengewinns müssen die Sender zumindest in einem Teil des Gebäudes –
im statistischen Durchschnitt – mit gleicher Empfangsfeldstärke ankommen. Dominiert ein
Sender, ist dies zwar für den späteren Regelbetrieb eines Netzes durchaus hilfreich, für Untersuchungen des Gleichwellengewinns aber nicht ideal. Für weitere Messungen sollen aber
selbstverständlich auch Gebäude mit weniger „kritischen“ Empfangsbedingungen z.B. am Rand
des Versorgungsgebiets herangezogen werden. Folgende Gebäude wurden näher untersucht:
!
45
Hochhaus des Bayerischen Rundfunks (Arnulfstr. 42, Haus 8)
Dieses Bürogebäude des Bayerischen Rundfunks (Außenansicht siehe Bild 4-17) entspricht
in seiner Bauart einem Stahlbeton-Wohnhochhaus mit einer umlaufenden Fensterfront. Es
stehen insgesamt 17 Stockwerke mit vier verschiedenen Gebäudeflügeln zur Verfügung. So
ergeben sich viele verschiedene Empfangssituationen in unterschiedlichen Höhen, da die
Sender aus unterschiedlichen Richtungen einfallen (siehe Bild 4-16). Die Umgebung des
Gebäudes ist dicht mit 4 – 6 stöckigen Bürogebäuden bebaut. Es bieten sich sowohl Zimmer, in denen beide Sender gleich stark versorgen, als auch Zimmer mit jeweils dominierendem Einzelsender an. Der Standort Olympiaturm ist vom BR-Hochhaus ca. 3,5 km
entfernt und strahlt mit 200 W, der Standort Freimann in ca. 7,3 km Entfernung strahlt mit 1
kW Sendeleistung. Im Hochhaus können sehr einfach horizontale wie vertikale Feldstärkeschnitte durch das Gebäude gemessen werden.
Bild 4-16: Bürohochhaus des Bayerischen
Rundfunks. Pro Stockwerk gemessene Räume und Haupteinfallsrichtung der versorgenden Sender
(Querschnitt).
Bild 4-17: Bürohochhaus des Bayerischen
Rundfunks: Außenansicht
Im gesamten Gebäude wurden jeweils übereinanderliegende Zimmer vermessen, deren
Lage in Bild 4-16 eingezeichnet ist. Sie wurden so gewählt, dass möglichst verschiedene
Empfangssituationen, bezogen auf die Haupteinfallrichtung der beiden Einzelsender
zustande kommen. Die Richtung und Entfernung der versorgenden Sender ist ebenfalls zu
erkennen. Zusätzlich werden die Zimmer natürlich durch eine Vielzahl von Reflexionen,
gebeugten Wellen und durch das abgeschwächte diffuse Feld von der jeweils gegenüberliegenden Gebäudeseite versorgt. Gemessen wurde:
-
46
im Erdgeschoß: Eingangshalle (mehrere Messpunkte, entspricht nicht dem Messschema, da andere Raumaufteilung),
-
im 3. 5. 8. und 16. Stock: jeweils die Zimmer A – F und
-
zusätzlich einige ausgewählte Zimmer aus dazwischen liegenden Stockwerken.
Der erste und zweite Stock waren nicht sinnvoll zu vermessen, da hier die Großrechenanlage, Heizung und Klimaanlage, Parkdeck usw. angesiedelt sind.
!
Verbindungsbau neben dem BR-Hochhaus
Der Verbindungsbau (Haus 1/2) ist im Gegensatz zum Stahlbeton-Hochhaus ein Ziegelbau
mit normaler Fenstergröße. Auf beiden Seiten eines langen Mittelgangs liegen jeweils
Büros mit einem Fenster zur Straße bzw. zum Innenhof. Hier wurden Messungen in
mehreren Zimmern auf beiden Seiten des Ganges im 1. und 4. Stockwerk durchgeführt.
!
Marmorfoyer des BR (Ecke Herbststraße/Marsstraße)
Das Marmorfoyer ist eine große Halle im Erdgeschoß mit Fenstern nur zur Südseite, in der
z.B. Veranstaltungen zu den Medientagen München stattfinden. Hier wurde gezielt die
Empfangbarkeit des DVB-T-Signals für Präsentationszwecke untersucht. Dabei stellte sich
heraus, dass ein sicherer Empfang auf Grund des zu geringen Pegels nicht gewährleistet
ist.
!
Großraumbüro der Firma Hugo Boss (Osterwaldstraße 10)
Dieser Ziegelbau ist ein Großraumbüro mit großen Fensterflächen in Nord-Schwabing (1.
Etage). Es wurde auf Grund seiner mittigen Lage zwischen den Sendern Freimann und
Olympiaturm ausgewählt.
Um den Einfluss des Gleichwellennetzes zu ermitteln, sind die oben genannten Messungen
jeweils dreimal pro Raum durchgeführt worden: Mit jeweils den Einzelsendern Freimann und
Olympiaturm und im Gleichwellennetz mit diesen beiden Sendern. (Der Standort Ismaning
wurde, da er wenig zum Gesamtsignal im BR-Hochhaus beiträgt, hierzu abgeschaltet, um die
Messungen zu vereinfachen.)
Sollte ein messbarer Gleichwellengewinn vorhanden sein, ist zu erwarten, dass dies im
Vergleich zum Empfang der Einzelsender einen erhöhten Medianwert und eine verringerte
Standardabweichung ergibt. Außerdem lassen sich aus dem Feldstärkeverlauf Rückschlüsse auf
das Reflexionsverhalten im UHF-Bereich ziehen. Die Art des Übertragungskanals kann aus der
Kanalimpulsantwort abgeschätzt werden.
Bei der Verwendung von Empfangsantennen im Raum sind Einflüsse von Personen im Raum
nicht zu vernachlässigen. Auch vor dem Haus vorbeifahrende Fahrzeuge können den Empfang
in erheblichem Umfang beeinflussen. Um dies zu messen, wird die Messantenne an einem
typischen Empfangsort im Raum aufgestellt und die Feldstärke über einen genügend langen
Zeitraum erfasst.
47
Die Messergebnisse werden als Pegelwert (Signalleistung in der Einheit dBm) präsentiert. Beim
verwendeten Messaufbau ergibt sich der Umrechnungsfaktor für die Feldstärke in dBµV/m wie
folgt:
E
=
P + 107 + Ke + Kd – G
E
=
P + 134,3
E
:
Feldstärke in dBµV/m
P
:
Leistung in dBm
Ke
:
Antennenfaktor eines λ/2 Dipols, gleich 24,3 dB bei 650 MHz
Kd
:
3 dB (Dämpfung des Kabels Antenne – Messempfänger)
G
:
0 dB (Gewinn der Messantenne gegenüber dem λ/2 Dipol)
Bei allen Ergebnissen ist zu bedenken, dass der absolute Wert der Feldstärken bzw.
Pegel natürlich nicht die Verhältnisse in einem späteren realen Sendernetz widerspiegelt.
Im DVB-T Feldversuch konnten nur relativ kleine Sendeleistungen koordiniert werden,
was bei der Interpretation der gemessenen Werte berücksichtigt werden muss. Die
wesentlichen Parameter wie die Streuung oder die mittlere Gebäudedämpfung sind aber
Relativwerte, die für Sendernetze des Regelbetriebs mit realistischer Sendeleistung zu
erwarten sind.
Exemplarisch wurde die Wiederholgenauigkeit der Messungen untersucht. Die gleichen Messstrecken wurden in einigen Räumen in unterschiedlichen Etagen an verschiedenen Tagen
wiederholt gemessen. Dabei war bei den Medianwerten und Standardabweichungen keine
außergewöhnliche Streuung zu erkennen. Zu beachten ist außerdem die hohe Bandbreite des
für DVB-T möglichen Frequenzbereichs (VHF und UHF-Band). Alle Ergebnisse liegen für den im
Feldversuch genutzen Kanal 43 bei 650 MHz vor.
An einer Messreihe im BR-Hochhaus (Haus 8) soll beispielhaft der Verlauf der Feldstärke und
deren Streuung in Abhängigkeit von der Etagenhöhe gezeigt werden.
Ausgewertet wurden – für jede erfasste Etage – die drei Streckenmedianwerte (gemittelt aus
den Streckentypen 1 – 3) im Zimmer. Da alle Zimmer im Gebäude genau übereinander liegen,
ergibt dies eine Art „vertikalen Gebäudeschnitt“, der je nach Lage des Zimmers im Gebäude
unterschiedlich verläuft.
Im ersten ausgewählten Beispiel (Zimmertyp B, siehe Bild 4-18) versorgt der Sender Freimann
über den direkten Pfad (ab dem 6. Stockwerk besteht Sichtverbindung). Der Sender Olympiaturm trifft schräg auf die gegenüberliegende Gebäudeseite und trägt über Reflexionen bzw.
durch die diffuse Ausbreitung durch das Gebäude zum Gesamtsignal bei.
48
power [dBm]
-70
-75
-80
-85
-90
0
5
10
15
Etage
Freimann
Olympiaturm
Freimann + Olympiaturm
Bild 4-18: Pegelverlauf in Abhängigkeit von der Etagenhöhe im BR-Hochhaus
(Zimmer B)
Zu erkennen ist, dass die Pegel der beiden Einzelsender (Sender Freimann bzw. Sender
Olympiaturm) und des Gleichwellennetzes mit der Etagenhöhe ansteigen. Der Sender Freimann
dominiert in den höheren Etagen, weiter unten überwiegt die Reflexionsversorgung durch den
Olympiaturm. Beide Sender im Gleichwellennetz (Freimann + Olympiaturm) ergeben einen entsprechend höheren Pegel (Gleichwellengewinn). Der Pegelanstieg ist in den unteren Etagen
steiler, weil hier die Sender abgeschattet sind und sich mit zunehmender Höhe zu den Reflexionen auch der direkte Signalpfad addiert. Bei höheren Etagen herrscht teilweise freie Sicht zum
Sender, weshalb kein signifikanter Pegelanstieg mehr zu erkennen ist. Dieser Pegelanstieg war
Std.-Abweichung [dB]
auch bei allen anderen Zimmertypen zu erkennen.
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
0
5
10
15
Etage
Freimann
Olympiaturm
Bild 4-19: Standardabweichung des Pegels in Abhängigkeit von der Etagenhöhe im BR- Hochhaus (Zimmertyp B)
Die Standardabweichung des Senders Freimann und des Gleichwellennetzes steigt im
vorliegenden Beispiel tendenziell mit der Etagenhöhe an (siehe Bild 4-19). Dies liegt daran, dass
in tieferen Stockwerken mehr Reflexionen vorhanden sind, die örtliche Pegelschwankungen im
Gebäude ausgleichen (diffuses Feld). In höheren Stockwerken überwiegt der direkte Signalpfad
vom Sender Freimann, der hier die größte Standardabweichung aufweist. Die Kombination der
beiden Sender erzeugt ein diffuseres Empfangsfeld und nivelliert somit die Schwankungen des
dominierenden Einzelsenders (Freimann). Die Standardabweichung des Einzelsenders Olym-
49
piaturm ist sehr klein, da er gerade in den höheren Etagen kaum mehr das Rauminnere versorgt.
Bei den unterschiedlichen Zimmertypen zeigten sich im Gegensatz zum Pegelverlauf sehr unterschiedliche Kurven für die Standardabweichung.
Aus den Messungen im Firmengebäude (Nord-Schwabing) erkennt man die Pegelverteilung in
einem größeren Raum und einem niedrigen Stockwerk (erste Etage). Auch hier liegen alle
abgetasteten Messstrecken in der Nähe der Außenwand. Beide Sender versorgen hier nur über
Reflexionen oder das gebeugte direkte Signal, da die Umgebung des Gebäudes dicht bebaut ist.
Die Medianwerte der Pegel (berechnet für die einzelnen Messstrecken) sind in Bild 4-20 dargestellt. Der Sender Olympiaturm dominiert entgegen den theoretischen Überlegungen stark.
Deshalb ist hier auch in den Medianwerten kein signifikanter statistischer Gleichwellengewinn zu
erkennen, obwohl an einzelnen Orten ein „Auffüllen“ von Pegeltälern durch den schwächeren
Sender erfolgt. Die Pegelmedianwerte streuen im Raum noch stark zwischen -80 und -62 dBm.
Dies zeigt, dass auch mitten im Gleichwellenetz durchaus kritische Empfangsgebiete vorliegen
können, die durch entsprechend hohe Sendeleistungen (wie im Regelbetrieb geplant) versorgt
werden können.
power [dBm]
-50
-60
-70
-80
-90
-100
1
2
3
4
5
6
7
8
Strecke
Freimann
Olympiaturm
Bild 4-20: Pegelmedianwerte der Messstrecken 1-8 in einem Großraumbüro
In einem weiteren Beispiel wird der Zimmertyp A untersucht. Keiner der beiden Sender versorgt
hier mit dem direkten Signalpfad, sondern gedämpft durch das Gebäude und über Reflexionen,
jedoch mit gleich hohem Pegel. Der sogenannte Gleichwellengewinn kann hier gut gemessen
werden, da die Einzelsender gleich stark einfallen, was in Bild 4-21 an den sich überlagernden
Leistungsverläufen für „Freimann“ und „Olympiaturm“ gut erkennbar ist. In der Kurve für das
SFN („Freimann + Olympiaturm“) sieht man den um den „Gleichwellengewinn“ erhöhten Wert,
der aus der reinen Leistungsaddition plus eines zusätzlichen Gewinns zusammengesetzt ist.
50
power [dBm]
-70
-75
-80
-85
-90
0
5
10
15
Etage
Freimann
Olympiaturm
Bild 4-21: Gleichwellengewinn im SFN (Bsp.: BR-Hochhaus/Zimmer A) – Pegelverläufe
In Bild 4-22 ist der Gleichwellengewinn (hier „Delta SFN“) für diesen Raumtyp eingezeichnet.
Dazu wurde für jede Etage jeweils der Pegel-Medianwert des Summensignals mit dem dominierenden Einzelsender verglichen. Es ist zu erkennen, dass der Gewinn in den unteren Etagen
(mehr Reflexionen) etwas größer ist als in den oberen Etagen (überwiegend direkter Empfang).
Im statistischen Durchschnitt über alle Messungen bewegen sich die Werte um 2 – 3 dB.
Delta SFN [dB]
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
0
5
10
15
Etage
Delta SFN
Bild 4-22: Gleichwellengewinn im SFN am Beispiel BR-Hochhaus (Raum A)
Für alle durchgeführten Messungen im Bürohochaus in allen Stockwerken und in allen Gebäudeflügeln wird die Häufigkeitsverteilung der Standardabweichung in Bild 4-23 dargestellt. Die
Klassenbreite der Einzelklasse beträgt 0,2 dB. 7,5% aller Strecken-Medianwerte für die
Standardabweichung liegen beispielsweise in der Klasse von 2,2 – 2,4 dB.
Im Mittel liegt ein Wert der Standardabweichung von 2 – 3 dB vor. Die Werte der Einzelsender
sind nur unwesentlich höher.
51
Häufigkeit [%]
8
6
4
2
0
0
0,6
1,2
1,8
2,4
3
3,6
4,2
4,8
5,4
6
6,6
Standardabw eichung [dB]
Standardabweichung Freimann + Olympiaturm
Bild 4-23: Häufigkeitsverteilung der Standardabweichung im SFN (Freimann + Olympiaturm)
Die mittlere Gebäudedämpfung wurde aus der Differenz der Medianwerte des Streckentyps 2
(Rauminneres, dem Fenster gegenüberliegende Messstrecke) und Streckentyp 4 (außerhalb
des Fensters) errechnet. Die Werte wurden für das jeweilige Gebäude über alle vermessenen
Zimmer und Etagen gemittelt.
Sender
Freimann
Olympiaturm
Mittelwert der Dämpfung [dB]:
9,5
10,9
9,6
Standardabweichung [dB]:
2,1
3,5
3,4
Freimann
Olympiaturm
Mittelwert der Dämpfung [dB]:
9,9
12,03
12,39
Standardabweichung [dB]:
3,0
3,6
2,6
Tabelle 4-4: Ergebnisse für das BR-Hochhaus (Haus 8)
Sender
Tabelle 4-5: Ergebnisse für den BR-Verbindungsbau (Haus 2)
Die Werte für die Dämpfung in den Tabellen 4-4 und 4-5 sind für die Sender Freimann und
Olympiaturm sowie für das resultierenden Gleichwellennetz etwas unterschiedlich. Dies erklärt
sich durch die unterschiedlichen Einfallswinkel des direkten Signalpfades und Reflexionen der
jeweiligen Sender.
Bei den Planungsparametern, die in Chester ‘97 ausgearbeitet wurden, geht man für das UHFBand von einer Indoor Location Variation (ortsabhängige Pegelschwankung) von 4 dB (für eine
Ortswahrscheinlichkeit von > 70%) und 14 dB (Ortswahrscheinlichkeit > 95%) aus. Für einige
Messungen in Zimmern des Bürohochhauses des BR wurden Werte für die Indoor Location Variation zum Vergleich berechnet. Sie stimmen im Mittel mit den Planungsparametern gut überein.
Der sogenannte Gleichwellengewinn, der sich in einer über die Leistungserhöhung
hinausgehenden Pegeladdition äußert, ist messtechnisch nachzuvollziehen und beträgt
ca. 3 dB bei zwei Sendern. Die Standardabweichung ist klein, sie beträgt im Mittel um die
2 – 3 dB. Dies erklärt sich aus der hohen Bandbreite des DVB-T-Signals. Deshalb ist bei
52
der Standardabweichung keine signifikante Verringerung des Wertes im Gleichwellennetz, wie z.B. beim System DAB, erkennbar. Die Standardabweichung ist aber bei den
Messungen mit zwei Sendern im Gleichwellennetz immer kleiner (Wert 1 – 2 dB) als die
des dominierenden Einzelsenders.
Die mittlere Gebäudedämpfung ist für die Bauweise des BR-Hochhauses mit ca. 10 dB
anzusetzen. Für die Ziegelbauweise des Hauses 2 mit kleineren Fensterflächen liegt die
mittlere Dämpfung mit 12 dB etwas höher.
Bei der europäischen Planungskonferenz (Chester ’97) wurde für die Gebäudedämpfung
von einem Wert von 7 dB im UHF-Band ausgegangen, wobei ein Wert der Standardabweichung von 6 dB angesetzt wird. Nach den hier gefundenen Ergebnissen scheinen die
Werte für die Gebäudedämpfung optimistisch und für die Standardabweichung pessimistisch zu sein.
Ähnliche Messungen wie in den Gebäuden des BR wurden auch vom IRT in dessen Büroräumen auf dem BR-Gelände in Freimann durchgeführt. Dabei kamen die Sender Ismaning und
Olympiaturm zum Einsatz, da sie annähernd von entgegengesetzten Richtungen einfallen. Hinsichtlich der Streuung der empfangenen Leistungen ergaben sich vergleichbare Ergebnisse [5].
Hier sei noch auf weitere Ergebnisse hingewiesen, die sich auf das zeitliche Verhalten der
empfangenen Signale beziehen. Die über alle Messpunkte gemittelte Standardabweichung der
zeitlichen Schwankungen betrug 0,6 dB beim Empfang des Senders Ismaning und 0,8 dB beim
Empfang des Senders Olympiaturm. Bewegten sich während der Messung Personen in der
Nähe, so wurden deutlich größere Schwankungen registriert. Der Maximalwert der Standardabweichung betrug 3,3 dB.
Die Spektren der empfangenen Signale zeigten, dass der Übertragungskanal (Sendeantenne
bis Empfangsantenne) zu den Räumen auf Senderseite zu ungefähr 60 % vom Typ Rayleigh
(reiner Mehrwegeempfang) und zu den anderen Räumen auf der dem Sender abgewandten
Seite zu beinahe 100% vom Typ Rayleigh ist. Die anderen Spektren entsprechen einem
Übertragungskanal vom Typ Rice (Mehrwegeempfang mit dominierendem direktem Signal). In
den Fällen des Typs Rayleigh war allgemein die mittlere Dämpfung hoch, die örtliche Schwankung dagegen klein.
An dieser Stelle soll noch eine weitere Untersuchung erwähnt werden, die verschieden aufwendige Prognoseverfahren für Indoor-Versorgung miteinander verglich. Dazu wurde für zwei
DVB-T-Sender in München (Olympiaturm und Freimann) mit einem komplexen Prognosemodell
und unter Nutzung eines digitalen Stadtmodells mit hoher horizontaler Auflösung die IndoorVersorgung im Stadtgebiet errechnet. Die unterschiedliche Empfangssituation in den einzelnen
Gebäuden durch Abschattung und Mehrwegeausbreitung wurde ebenso berücksichtigt wie auch
die individuellen Gebäudehöhen und die Ausrichtung der Häuser entlang der Straßen. Bei der
Planung von Sendern stehen üblicherweise derartig genaue Daten der Stadtgebiete nicht zur
Verfügung. Daher wurden auch mit einem einfacheren Prognosemodell und mit Morphographiedaten, wie sie weitgehend für die Bundesrepublik vorhanden sind, Prognosen der Indoor-
53
Versorgung durchgeführt. Die Prognosen mit diesem Modell ergaben hinsichtlich der statischen
Kennwerte ähnliche Aussagen wie diejenigen mit dem komplexeren Modell. Damit steht ein
schnelles und geeignetes Modell zur Abschätzung der Indoor-Versorgung im Stadtgebiet zur
Verfügung [6].
4.8.3 Untersuchungen in kritischen Empfangssituationen
4.8.3.1 Messungen an einem Indoor-Repeater
In großen Entfernungen zum Sender kann im Gebäude die Feldstärke nicht mehr ausreichend
für einen störungsfreien DVB-T-Empfang sein. Mit einem Kleinstsender, etwa einem Verstärker,
der beispielsweise von einer Dachantenne gespeist wird und über eine Sendeantenne innerhalb
des Gebäudes abstrahlt, kann in solchen Situationen perfekter Indoorempfang realisiert werden.
Bei diesen Anordnungen werden sogenannte Gap-Filler oder Indoor-Repeater eingesetzt. Im
Gebäude des IRT wurde eine solche Anlage installiert und in einem Stockwerk der Feldstärkeverlauf gemessen. Anschließend wurde dieser rechnerisch mit Hilfe eines Ausbreitungsmodells, das vor allem Durchgangsdämpfungen der Wände berücksichtigt, ermittelt. Die
Parameter für die rechnerische Modellierung wurden aus den Messungen gewonnen.
Bild 4-24: Wellenausbreitung und Leistungsverteilung innerhalb von Gebäuden. Direkte, gebeugte und reflektierte Strahlen sind berücksichtigt (Simulation im 2. OG des IRT).
Auffällig war, dass das empfangene Signal an einem Ort gelegentlich stark schwankte, wofür als
Ursache vor allem Personenbewegungen in der Nähe der Sendeantenne gefunden wurden.
Innerhalb der Räume entlang eines Ganges, an dessen Beginn der Sender plaziert war, ergab
sich ein starker Abfall der mittleren Pegel mit zunehmender Entfernung. Als orientierender Wert
hierfür kann etwa 36 dB auf 20 m angenommen werden, dabei waren – entsprechend mittlerer
Bürogrößen – etwa alle 3,5 m Zwischenwände vorhanden. Zu etwa der Hälfte der Fälle lag nach
Auswertung der Empfangsspektren ein reiner Mehrwege-Empfang vor. Für die Standard-
54
abweichung der gemessenen Leistungen innerhalb der Räume wurde ein Wert von 4 dB
gefunden. Das Bild 4-24 zeigt die rechnerische Nachbildung der Pegelverhältnisse unter Berücksichtigung der wesentlichen Ausbreitungsvorgänge. Die grundsätzliche Übereinstimmung dieser
Rechnung mit den Messergebnissen lässt den Schluss zu, dass auch die Ausbreitung innerhalb
von Gebäuden ausreichend genau modellierbar ist [7], [8].
4.8.3.2 Hierarchische Modulation
Die hierarchische Modulation, eine spezifische Betriebsart von DVB-T, erlaubt, statt eines Übertragungskanals mit wählbarer Robustheit und damit verknüpfter Datenrate zwei Übertragungskanäle zu realisieren, deren Robustheit unterschiedlich ist. Die Datenrate der beiden Kanäle
hängt vom jeweils gewählten Fehlerschutz bzw. von der Coderate ab. Bei gleicher Coderate in
den Kanälen ist die Gesamtdatenrate gleich der der zugehörigen nicht-hierarchischen (höherstufigen) Modulation. Dabei ist für den höherstufig modulierten Teil eine Einbuße an Robustheit
hinzunehmen (geringeres C/N). Die DVB-T-Spezifikation bietet bis zu 60 Kombinationen von
zwei Kanälen unterschiedlicher Robustheit an.
Mit der Möglichkeit unterschiedlicher Robustheit in einem DVB-T-Signal ergeben sich neue Versorgungsmöglichkeiten. So kann ein Teil der Information, typischerweise etwa ein Drittel, mit
etwa 7 dB größerer Robustheit als der andere gesendet werden. Dieser Teil ist damit in
kritischen Empfangslagen (also größerer Entfernung vom Sender), starker Interferenz durch
andere Sender oder bei mobilem Empfang noch decodierbar, während der weniger robuste
Anteil nicht oder beispielsweise nur mit größerem Antennenaufwand zu empfangen ist. Bei der
Feingestaltung der Versorgungsziele könnte diese Möglichkeit für einzelne Dienste von
Interesse sein.
Vom IRT wurden praktische Empfangsversuche durchgeführt, die die unterschiedliche Reichweite der beiden Kanäle entsprechend der unterschiedlichen Robustheiten demonstrierten. Insbesondere konnte auch gezeigt werden, dass im mobilen Fall mit zunehmender Geschwindigkeit
der Empfang im robusten Teil noch aufrecht erhalten werden konnte, während der wenig robuste
Teil bereits ausgefallen war.
55
4.8.3.3 Mobiler Empfang
Bei Messfahrten im DVB-T-Gleichwellennetz wurde das mobile Empfangsverhalten einiger
Empfänger in Abhängigkeit vom Modulationsverfahren und der Fahrzeuggeschwindigkeit getestet. Ausführliche Untersuchungen zu diesem Thema werden in internationalen Arbeitsgruppen wie z.B. dem MOTIVATE-Projekt präsentiert.
Intensiv untersuchte der Bayerischen Rundfunk den DVB-T-Empfänger NDS System 3000, da
dieser den 2k- und 8k-Modus unterstützt, einen integrierten MPEG-Videodecoder besitzt und im
Hause verfügbar ist. Es handelt sich hier um einen Laborempfänger, der nicht auf mobilen
Empfang optimiert wurde.
Ziel war es, bei Messfahrten von der Innenstadt bis zum Rand des Versorgungsgebiets, die Bildund Audioqualität optisch und akustisch zu verfolgen und gleichzeitig die gemessenen Fehler
aufzuzeichnen. Dazu diente folgender Messaufbau (siehe Bild 4-25), der speziell für den
Feldversuch entwickelt und in das vorhandene DAB-Messfahrzeug (VW-Bus) integriert wurde.
Bild 4-25: Messsystem für mobile DVB-T-Messungen
Ein PC speichert über die gesamte Messstrecke in gleichmäßigen Abständen (Wegtrigger, ein
Messwert alle 15 cm) die Feldstärke, die vom Rohde & Schwarz ESVB mit der entsprechenden
DVB-T-Signalbandbreite (8 MHz) gemessen wird. Als Messantenne dient eine λ/4-Stabantenne,
die in der Dachmitte (ca. 2 m Höhe über Grund) des Fahrzeugs montiert ist. Der DVB-TEmpfänger stellt neben dem analogen Videosignal auch einen Transportstrom im sogenannten
LVDS-Format zur Verfügung. Dieser Datenstrom wird vom Rohde & Schwarz MPEG-Decoder
DVMD analysiert. Eventuell auftretende Fehler werden aufgezeichnet. Somit steht auch das
Fehlerprotokoll mit einer systembedingten zeitlichen Auflösung von einer Sekunde im PC zur
Verfügung.
Eine Auswertesoftware kann später zusätzlich über den Weg und Zeittrigger die jeweilige
Fahrtgeschwindigkeit ausrechnen. Somit ist eine Darstellung der Fehler im DVB-Transportstrom
56
auf der gefahrenen Strecke in Abhängigkeit von den Feldstärkewerten und der Geschwindigkeit
möglich (siehe Bild 4-26).
Bild 4-26: Darstellung der Ergebnisse der mobilen DVB-T-Messung
Die Leistung in dBm („power“ = rot) bzw. Geschwindigkeit („speed“ = blau) wird über die Wegachse („distance“) bzw. Zeitachse („Time“ = grün) aufgetragen. Bei der Fehlerdarstellung wird
zwischen dem totalen Synchronisationsverlust („Sync“ = violett) und evtl. Bitfehlern im
Transportdatenstrom („Transport“ = hellblau) unterschieden.
Der NDS-Empfänger zeigte bei der Auswertung eine starke Geschwindigkeitsabhängigkeit.
Bereits bei Fahrzeuggeschwindigkeiten über 30 km/h war das Bild auch bei ausreichender
Empfangsleistung (guter Empfang im Stand) nicht mehr fehlerfrei empfangbar. Bei Geschwindigkeiten > 80 km/h war mit dem NDS praktisch kein Empfang mehr möglich. Im Stand
konnten ohne weiteres die gleichen guten Werte für die Eingangsempfindlichkeit gemessen
werden, wie auch im Laborbetrieb.
Dies bedeutet, dass die schlechtere Performance nicht auf den Gleichwellenbetrieb, sondern nur
auf die fehlende Optimierung der Endgeräte für den mobilen Betrieb zurückzuführen ist. Auch
beim Resynchronisationsverhalten des NDS-Empfängers sind Probleme zu erkennen. Diese
Effekte treten sowohl im 2k- wie auch im 8k-Modus auf. Zusätzlich ergaben sich Probleme mit
der Videoausgabe des MPEG-Decoders. Das analoge Videosignal aus dem Decoder war öfter
fehlerbehaftet als das Videosignal, das direkt aus dem NDS zur Verfügung stand.
Erste Versuche mit DVB-T-Empfängern, basierend auf Chipsets der nächsten Generation,
zeigen bessere Ergebnisse. Weitere messtechnische Untersuchungen sind jedoch erforderlich.
4.9
57
Geräteentwicklung
4.9.1 Entwicklung der Synchronisiereinheit
Im Zuge der Inbetriebnahme des Gleichwellennetzes in München traten einige Probleme auf, die
für den DVB-T Feldversuch Bayern insofern spezifisch waren, als sie sich aus der speziellen
Kombination von Geräten verschiedener Hersteller ergaben. Die meisten dieser Probleme
konnten durch entsprechende Hardware- und Software-Anpassungen in den von R&S
gelieferten DVB-T-Modulatoren an den drei Senderstandorten gelöst werden. Ein Teil dieser
Probleme ist bereits weiter oben dargestellt und wird an dieser Stelle nochmals zur Verdeutlichung aufgegriffen.
Die wichtigsten Punkte sollen im folgenden kurz beschrieben werden.
a) Entwicklung einer Anpassung des MIP-Decoders (im DVB-T-Modulator) an einen nicht
standardkonformen MIP-Inserter
Der von der Firma ITIS beschaffte MIP-Inserter gab die TPS-Information (Transmission
Parameter Signalling) über den verwendeten DVB-Modus, etc. in invertierter Reihenfolge aus.
R&S leistete Unterstützung bei der Eingrenzung des Fehlers. Eine entsprechend korrigierende
Interpretation im DVB-T-Modulator wurde als Softwareänderung implementiert und erfolgreich
getestet.
b) Entwicklung einer Lösung für die von Netzwerkadaptern verursachten Delay-Verschiebungen
In der Zuführungsstrecke zu einem der drei Sendestandorte wurden Netzwerkadapter eines
französischen Herstellers eingesetzt, die bei jedem Einlaufvorgang (nach dem Einschalten oder
einer beliebig kurzen Signalunterbrechung) ungefähr über 15 Minuten die Laufzeit in signifikantem Maße verändern. Die Größenordnung dieser Änderungen beträgt 50 Mikrosekunden.
Dieser hohe Wert für die Laufzeitänderungen zwingt den DVB-T-Modulator immer wieder zum
Nachgleich des Laufzeitausgleichs, der in der Synchronisiereinheit des Modulators stattfindet.
Dadurch kam es zwangsläufig zu Unterbrechungen des Signals im Gleichwellennetz.
Die von R&S zur Zeit entwickelte neue Version des Laufzeitausgleichs in der Synchronisiereinheit des DVB-T-Modulators steht demnächst für erste Tests zur Verfügung. Der Einbau in den
Modulator am entsprechenden Senderstandort ist für die ersten Monate des Jahres 2000
geplant. Obwohl der Feldversuch dann bereits offiziell abgeschlossen sein wird, soll das
Gleichwellennetz weiter für Testzwecke genutzt werden.
c) Entwicklung zur Verbesserung von Performance und Bedienbarkeit der Synchronisiereinheit
im DVB-T-Modulator
Auf Grund der Erfahrungen, die im Zuge des Feldversuchs gewonnen werden konnten, ergaben
sich einige Punkte zur Verbesserung der ersten implementierten Synchronisiereinheiten. Aus
58
den unter realen Bedingungen gewonnenen Erkenntnissen konnte R&S eine optimierte Funktion
für das Hysterese-Verhalten des Laufzeitausgleichs entwickeln und implementieren. Des
weiteren wurde die Fernsteuerbarkeit des Zeitoffsets verbessert sowie die Toleranz des Modulators gegenüber Fehlern im Eingangssignal erhöht.
Durch diese Anpassentwicklungen, Modifikationen und Verbesserungen ist nun ein weitestgehend stabiler Betrieb in einem relativ heterogenen Netz gewährleistet. Die Messungen und
Untersuchungen, die zu den beschriebenen Änderungen geführt haben, brachten wertvolle
Erkenntnisse nicht nur für R&S als Netzwerkausrüster, sondern ebenso für die anderen Partner
des Feldversuchs.
4.9.2 Anpassentwicklung für die hierarchische Modulation und den VHF-Bereich
Innerhalb dieses Arbeitspakets hat R&S Zusatzfunktionen zu einem DVB-T-Modulator entwickelt, die derzeit am Markt (noch) nicht nachgefragt werden, deren Untersuchung aber von
grundsätzlichem Interesse ist.
Die hierarchische Modulation wurde, genau wie die Erzeugung von Ausgangssignalen im VHFBereich, in ein Messgerät integriert, das einen entsprechenden Modulator und ein entsprechendes Sendeteil enthält.
Ein prinzipielles Problem bei der hierarchischen Modulation ist die Datenratenanpassung bzw.
Synchronisierung der beiden MPEG-2-Transportströme. Hierfür konnte im Laufe des Feldversuchs eine Lösung entwickelt und implementiert werden, die mittlerweile auch in Laboranwendungen erfolgreich getestet wurde. Für Feldmessungen stand ein entsprechendes Gerät zur
Verfügung.
Die Erweiterung des Ausgangsfrequenzbereichs des Messsenders auf den VHF-Bereich
(Kanalbandbreite = 7 MHz) wurde ebenfalls im Jahr 1999 abgeschlossen und in Laboranwendungen erfolgreich getestet. Da im Raum München nur ein UHF-Kanal (8 MHz) für die Versuche zur Verfügung stand, konnten hier bisher keine Feldmessungen mit einem solchen Messsender durchgeführt werden. Sollte sich diese Situation ändern, plant R&S eine entsprechende
Unterstützung der Messungen in VHF-Kanälen.
4.9.3 Test-Empfänger
Im DVB-T-Testempfänger, für den Hardware- und Software-Komponenten im Rahmen des
Feldversuchs entwickelt wurden, sind mittlerweile eine Reihe von Funktionen realisiert, die aus
den Erkenntnissen der hier durchgeführten Untersuchungen abgeleitet wurden.
Dabei ist zunächst – ebenso wie bei dem korrespondierenden Messsender – die Einbeziehung
des VHF-Bereichs zu nennen. Auch kann der Testempfänger hierarchisch modulierte DVB-TSignale analysieren.
59
Die wichtigsten Bausteine für die Auswertung der Parameter der DVB-T-Signale sind jedoch in
der Auswerte-Software zu finden. Bei der Echtzeit-Auswertung der Messwerte und bei ihrer
verdichteten Darstellung wurden neue Wege beschritten.
Auf Grund der Erkenntnisse aus den Feldmessungen konnten Darstellungsformen definiert
werden, die in vielen Fällen Rückschlüsse auf die Ursache von Abweichungen und Störungen
erlauben. So kann durch die gezielte Auswertung oft auf die fehlerhaft funktionierende
Netzkomponente geschlossen werden. Dies können Zuführungssysteme und Komponenten im
Modulator oder in der Signalzuführung zur Antenne sein. Natürlich ist auch die Analyse von
Besonderheiten im Funkfeld ein typischer Einsatzbereich für den Testempfänger.
Der Testempfänger war auf Grund von Verzögerungen in der Entwicklung von Komponenten,
die nicht in direktem Zusammenhang zu dem Feldversuch stehen, nicht zum geplanten
Zeitpunkt einsatzbereit. Es ist jedoch vorgesehen, ihn für zukünftige Untersuchungen beizustellen.
4.10
Öffentlichkeitsarbeit
Die Öffentlichkeitsarbeit für den DVB-T Feldversuch wurde größtenteils zentral durch die
Koordinierungsstelle durchgeführt. Die Zielsetzung hierbei war zum einen die Information der
Fachwelt und zum anderen die Kommunikation gegenüber dem Konsumenten. Während
ersteres technische und wirtschaftliche Untersuchungsergebnisse sowie Fragen zum Umstieg
und zur Organisation beinhaltete, lag der Focus bei zweiterem auf der Information über die
neuen Möglichkeiten und Grenzen des Systems.
Je nach Fortschritt und aktuellem Entwicklungsstand stellten einzelne oder gemeinsame
Pressemitteilungen der Projektpartner einen wichtigen Teil der Kommunikation gegenüber der
Öffentlichkeit dar. Mit Hilfe von Flyern zu DVB-T allgemein, dem bayerischen Feldversuch und
einem Vergleich von DAB und DVB-T sollte den späteren Konsumenten das System nähergebracht werden. Unter der Internetadresse www.bmt-online.de war ein Großteil dieser Informationen abrufbar.
Die schwerpunktmäßige Darstellung des Feldversuchs und des Systems DVB-T erfolgte auf
diversen Fach- und Publikumsmessen, wie beispielsweise den Lokalrundfunktagen Nürnberg
und der begleitenden Ausstellung zum jährlichen BayernOnline-Kongress. Zu den Medientagen
München und der parallel dazu stattfindenden Fachmesse digital signs wurden im Jahr 1997 im
Rahmen der Darstellungen der BMT Informationen zum System und dem Feldversuch
präsentiert. Gemeinsam mit allen Projektpartnern lag der Schwerpunkt im Jahr 1998 auf der
Demonstration der Übertragung von mehreren Fernsehprogrammen in einem 8-MHz-breiten
Kanal, welcher bislang nur die Kapazität für ein analoges Fernsehprogramm bot. Zusätzlich
dazu befassten sich die Projektpartner im Jahr 1999 mit Fragen zur Einführung von DVB-T
sowie der Präsentation von Consumer-Endgeräten und Datendienstanwendungen.
60
Neben der Gremienarbeit einzelner Projektpartner in der IDR und anderen Gruppierungen fand
der Gedankenaustausch mit dem Fachpublikum im Rahmen von Vorträgen und Diskussionen
anlässlich diverser Kongresse und Fachtagungen statt. Besonders hervorzuheben sind hier die
Medientage München. Darüber hinaus wurden einige Artikel – vor allem in Fachpublikationen –
veröffentlicht.
Die Erstellung der jährlichen Zwischen-/Sachstandsberichte und der vorliegende Abschlussbericht komplettierten die Berichterstattung gegenüber dem Fördergeber, der Fachwelt und der
Öffentlichkeit.
61
5
GEGENWÄRTIGER STAND VON DVB-T
5.1
DVB-T in Deutschland
5.1.1 Versuche und Projekte
Neben dem DVB-T Feldversuch Bayern wurde in den letzten Jahren in diversen Versuchen und
Projekten das System DVB-T in Deutschland erprobt. Die Realisation und Zielsetzung der
einzelnen Untersuchungen unterscheiden sich zum Teil stark in den Bereichen Parameterwahl,
Sendernetz und Versorgungsziel. Damit spiegeln sie einen Teil der Vielzahl der möglichen
Konstellationen des Systems wieder. Gemeinsam haben alle Versuche das Ziel, den neuen
Standard des digitalen terrestrischen Fernsehen zu untersuchen und dessen Einführung in
Deutschland vorzubereiten. Bild 5-1 zeigt, in welchen Regionen Deutschlands Tests mit DVB-T
durchgeführt werden.
Hamburg
Berlin
Bremen
Hannover
Leipzig
Düsseldorf
Chemnitz
Köln (2x)
Frankfurt
Nürnberg
Stuttgart
München
BMT 12/99
Bild 5-1: DVB-T Testgebiete in Deutschland
Das zur IFA 1997 gestartete „DVB-T Projekt Berlin-Brandenburg“ hat sich zum Ziel gesetzt,
eine stabile Plattform für die digitale terrestrische Fernsehübertragung zu schaffen. Mit dem
derzeit realisierten Sendernetz konnte für den Großraum Berlin eine Versorgung erzielt werden,
die eine hohe Programmzahl und eine große Parametervariation für Tests zulässt. Neben der
Ausstrahlung von Datendienstanwendungen und begleitender Marktforschung zur Einführung
von DVB-T soll nun der Übergang zum Regelbetrieb vorbereitet werden.
Der Focus der Untersuchungen im „Modellversuch DVB-T Norddeutschland“, der zur CeBIT
Home 1998 begann, liegt auf der Erprobung des mobilen und des portablen-indoor Empfangs.
Eine große Anzahl von Senderstandorten bildet entlang von Hauptverkehrsachsen in Nieder-
62
sachen und in einigen Ballungsräumen ein Mehrfrequenznetz, welches im 2k-Modus betrieben
wird. Ebenso wie im Berliner Projekt werden zu Testzwecken neben einigen Fernsehprogrammen auch Hörfunkprogramme ausgestrahlt.
Seit Anfang 1997 wird in Sachsen das aus vier Teilprojekten bestehende „DVB-T Projekt
Chemnitz“ im Auftrag der Sächsischen Landesanstalt für privaten Rundfunk von der Deutschen
Telekom AG durchgeführt. Im Vordergrund der Untersuchungen steht die Beantwortung einiger
Fragen zum Multiplexing und der Einfügung lokaler Programme in Multiplexe sowie der portable
Empfang und der Übergang zur digitalen Versorgung.
Im Raum Köln werden derzeit zwei unterschiedliche Projekte zu DVB-T durchgeführt. Der
„DVB-T Feldversuch Köln“ befasst sich seit Anfang 1998 mit der Untersuchung der mobilen
und portablen Eignung von DVB-T und berücksichtigt des weiteren die Themen Datenratenmanagement und indoor Versorgung. Projektbeteiligte sind hier die privaten Programmanbieter
RTL, SAT1, VOX und VIVA sowie die Deutsche Telekom. Der WDR vergleicht gemeinsam mit
den Projektpartnern Gesamthochschule Wuppertal, der Bergischen Universität und dem IRT im
„DVB-T Feldversuch/NRW“ die Frequenzbereiche VHF und UHF bei verschiedenen Empfangsbedingungen und die Systeme DAB und DVB-T für den mobilen Empfang.
Die folgenden Seiten geben einen tabellarischen Überblick über den Stand der DVB-TAktivitäten in Deutschland Ende des Jahres 1999 (Tabelle 5-1a bis c).
5.1.2 Markterwartung
Die terrestrische Fernsehversorgung hat in den vergangenen Jahren deutlich an Marktanteil
verloren. Die Haushalte, die ausschließlich den terrestrischen Antennenempfang nutzen, betragen in Deutschland derzeit ca. 11 % mit abnehmender Tendenz. Ungefähr 54 % der Haushalte
empfangen über Kabel und ca. 35 % über Satellit. Der Anteil der Haushalte, die zusätzlich zum
Satellitenempfang beispielsweise lokale oder regionale Programme via terrestrische Antenne
empfangen, liegt je nach Region unterschiedlich bei bis zu knapp der Hälfte der Satellitenhaushalte. Die alternativen Angebote, Fernsehen auf den Hauptdistributionswegen Kabel oder
Satellit zu empfangen, sei es analog oder digital, sind sehr weit entwickelt. Zu diesen digitalen
Verbreitungsarten wird DVB-T in Konkurrenz stehen. Im DVB-T Feldversuch Bayern wurden,
wegen der stark technisch geprägten Zielsetzung, keine eigenen Marktuntersuchungen unternommen. Statt dessen sei hier auf die Ergebnisse der Untersuchungen aus Berlin-Brandenburg
und NRW verwiesen. (Berlin-Brandenburg: Deutsche Telekom, MABB/GARV, ProSieben, Sony,
Nokia und Philips. NRW: WDR, ZDF, RTL und Sat1. Durchführung: Infratest Burke, in I und II/99
mit 2502 Haushaltsinterviews.) Die Ergebnisse wurden zum Medienforum in Berlin-Brandenburg
veröffentlicht.
Projekt
63
DVB-T Feldversuch Bayern
Modellversuch
DVB-T Norddeutschland
Ziele des Projekts
! Aufbau eines 8k-Gleichwellennetzes
! Untersuchungen zur Gleichwellensynchronisation
! Überprüfung von System- und
Planungsparametern
! Untersuchungen zum mobilen
Empfang
! Erarbeitung von Vorschlägen zur
Einführung von DVB-T
Erprobung von DVB-T hinsichtlich des
mobilen und indoor-portablen
Empfangs in einem konventionell
geplanten Mehrfrequenznetz.
Laufzeit
6/1997 – 12/1999
8/1998 – 12/2000
Projektpartner
!
!
!
!
!
! Niedersächsische und Bremische
Landesmedienanstalt,
Hamburgische Anstalt für Neue
Medien
! NDR, Radio Bremen, ZDF
! Deutsche Telekom
Deutsche Telekom
Institut für Rundfunktechnik
Rohde & Schwarz
Bayerische Medien Technik
3
42
genutzte Kanäle
K 43
insgesamt 42
Leistung (ERP)
200 W – 1 kW
250 W – 2 kW
Antennenhöhe
75 – 220 m
50 – 265 m
OFDM-Modus
8k
2k
Modulationsart
16 QAM
16 QAM
Coderate
2/3
2/3
Guardintervall
1/4
1/8
Nettobitrate
13,3 Mbit/s
14,75 Mbit/s
Projektkoordination
Bayerische Medien Technik
Niedersächsische
Landesmedienanstalt
Kontakt
[email protected]
[email protected]
bisherige
Publikationen
! Sachstandsbericht 1997 und 1998
! diverse Vorträge
! Internetseite: www.bmt-online.de
! Diverse Vortragsveranstaltungen
! Pressekonferenzen
! Internetseite: http://www.dvb-tnord.de
Datendienstanwendungen
im Rahmen der Medientage München
99:
! „DVB-T-Daten-Channels“
(Deutsche Telekom)
! „Web over DVB“
(Rohde & Schwarz)
Weiterbetrieb für das Jahr 2000
vereinbart. Ziele hierbei:
! weitere technische Untersuchungen
! Vorbereitung des Regelbetriebs
ab 2000 geplant
überwiegend
genutzte Parameter
Anzahl der
betriebenen Sender
Bemerkungen
Tabelle 5-1a: DVB-T Projekte in Deutschland (Teil a)
Technische Projektleitung: Institut für
Nachrichtentechnik, TU Braunschweig
Fachbeirat:
Programm- und Diensteanbieter,
Unternehmen und Institutionen, die
den DVB-T-Modellversuch finanziell
oder durch geldwerte Leistungen
unterstützen.
Projekt
64
DVB-T Projekt Berlin-Brandenburg
DVB-T Projekt Chemnitz/Sachsen
! Aufbau einer stabilen DVB-T
Plattform im Großraum Berlin
! Verifikation der Betriebsfähigkeit
des Systems und der Einzelkomponenten
! Versorgungs- & Empfangsuntersuchung
! Data Broadcast Anwendungen
! Untersuchungen zur Markteinführung
! Einfügen von Lokalprogrammen
! Multiplexmanagment
! Möglichkeiten des robust-portablen
Empfangs
! Umstiegsszenario analog – digital
Laufzeit
8/1997 – 12/2000
2/1997 – 3/2000
Projektpartner
! Medienanstalt Berlin-Brandenburg/
GARV GmbH
! Deutsche Telekom
! SLM
! Deutsche Telekom
Anzahl der
betriebenen Sender
10 (2 SFN; 4 MFN)
4 (3 SFN; 1 MFN)
genutzte Kanäle
K37, K43, K46, K51, K53, K59
K 27 (SFN), K 44
Leistung (ERP)
1 – 10 kW
250 – 500 W
Antennenhöhe
60 – 348 m
53 m
OFDM-Modus
8k
2k; 8k
Modulationsart
16 QAM
16 QAM, 64 QAM
Coderate
2/3
1/2, 2/3, 3/4
Guardintervall
1/8
1/8
Nettobitrate
14.75 Mbit/s
14,75 bis 22,12 Mbit/s
Projektkoordination
MABB/GARV/Deutsche Telekom
Deutsche Telekom (GB RBK)
Kontakt
[email protected]
[email protected]
bisherige
Publikationen
Internetseite: www.garv.de
diverse Berichte zu Händen der SLM
! ZDF-digitext
–
! programmbegleitende Channels von
Eurosport, n-tv, ARD
! BMW Channel – mobil
! Telekom Channel mit IFA- und
berlinspezifischen Informationen
20 TV-Programme dauerhaft auf
–
Sendung und im Großraum Berlin
stationär empfangbar.
überwiegend
genutzte Parameter
Ziele des Projekts
Bemerkungen
Tabelle 5-1b: DVB-T Projekte in Deutschland (Teil b)
Projekt
65
DVB-T-Feldversuch Köln
DVB-T-Feldversuch/NRW
Ziele des Projekts
! Untersuchung zur mobilen und
portablen Eignung von DVB-T
! Datenratenmanagement
! Indoor-Untersuchungen
! VHF/UHF –Vergleich bei
stationärem, mobilem und indoorEmpfang
! DAB/DVB-T-Vergleich (mobil)
Laufzeit
3/1998 – 6/2000
12/1997 – 12/2000 (voraussichtlich)
Projektpartner
!
!
!
!
!
! Gesamthochschule Wuppertal/
Bergische Universität
! IRT
! WDR
RTL
SAT1
VOX
VIVA
Deutsche Telekom
1 (und 1 Repeater)
3
genutzte Kanäle
K 40
K 10, K 38
Leistung (ERP)
1 kW (200 W)
100 W – 1kW
Antennenhöhe
255 m (100m)
50 – 215 m
OFDM-Modus
2k
2k (8k)
Modulationsart
16 QAM
16 QAM
Coderate
2/3
2/3
Guardintervall
1/8
1/4
Nettobitrate
14,75 Mbit/s
11,6 Mbit/s (7MHz–Kanal)
Projektkoordination
Deutsche Telekom
Westdeutscher Rundfunk
Kontakt
[email protected]
[email protected]
bisherige
Publikationen
Publikationen der DT Nova (früher DT
Berkom) in den Fachorganen und
Fachgremien sowie internationalen
F&S Projekten
mehrere Berichte (WDR-intern)
temporär; zum Medienforum 1997 und
1998 (Internet Karussell)
–
Bemerkungen
–
7 MHz Bandbreite im VHF und UHFBereich
überwiegend
genutzte Parameter
Anzahl der
betriebenen Sender
Tabelle 5-1c: DVB-T Projekte in Deutschland (Teil c)
66
Demnach sind den Zuschauern die verbesserte Empfangsqualität, minimaler bzw. kein Installationsaufwand sowie ein geringer Platzanspruch besonders wichtig. Ebenso ist die Portabilität
(Miniantenne) und eine Erhöhung der Programmzahl von Bedeutung. Für die Gestaltung der
Sendernetze heißt dies, durch geeignete Sendernetzstrukturen und hohe Sendeleistungen den
portablen Empfang in Wohnungen bzw. Gebäuden sicherzustellen.
Für weit über 90 % der Befragten waren 24 – 30 empfangbare Programme ausreichend. Die im
Vergleich zu anderen (digitalen) Plattformen begrenzte Übertragungskapazität von DVB-T
erscheint den Haushalten demnach nicht als Hindernis.
Tabelle 5-2 zeigt die Angaben der Haushalte, die DVB-T als eine grundsätzliche Alternative zur
bisherigen Empfangsart ansehen. Verknüpft mit dem notwendigen Erwerb eines DVB-TEmpfangsgerätes geben in Berlin 34 % und in NRW 36 % aller Haushalte eine generelle Ausgabebereitschaft an.
derzeitige
Berlin-Brandenburg
NRW
Kabel
43 %
47 %
Satellit
51 %
55 %
Terrestrik
58 %
59 %
Empfangsart
Tabelle 5-2: DVB-T als Alternative zum bisherigen Empfang
Auch wenn dies die Ergebnisse einer Momentaufnahme sind, die die weiteren Entwicklungen
auf den digitalen Plattformen Kabel und Satellit noch nicht wirklich berücksichtigt, lassen sie
durchaus die Erwartung auf einen Marktanteil von ca. 20 % für DVB-T als gerechtfertigt erscheinen.
5.1.3 Frequenzsituation
Derzeit werden in Deutschland 49 Fernsehkanäle überwiegend für die terrestrische Verbreitung
von Fernsehprogrammen eingesetzt (vgl. Tabelle 5-3). Damit wird die gesamte Fläche mit
mindestens drei Programmen (öffentlich-rechtliche) und Teile Deutschlands mit ungefähr drei
weiteren versorgt werden. In Ballungsräumen steigt die Zahl der empfangbaren Programme auf
knapp ein Dutzend. Eine weitere Erhöhung der Programmzahl ist mit der analogen Terrestrik
nicht möglich.
Kanal
Summe
Band I
2–4
3
Band III
5 – 11
7
21 – 37, 39 – 60
39
Band IV/V
Gesamt
Tabelle 5-3: Analog genutzte Fernsehkanäle in Deutschland
49
67
Für den Übergang auf DVB-T wurden von der Regulierungsbehörde für Telekommunikation und
Post (RegTP) zusätzlich die Kanäle 64 – 66 in Aussicht gestellt. Deren Nutzung wird gerade vorbereitet. Integriert in ein bundesweites Umstiegskonzept sollen diese Kanäle für DVB-T verfügbar sein, wenn auch Teile davon bereits zeitlich befristet eingesetzt werden. Auf eine digitale
Abstrahlung von Fernsehprogrammen in den Kanälen 2 – 4 soll nach Wunsch der derzeitigen
Hauptnutzer aus frequenztechnischen Gründen künftig verzichtet werden.
Im Bericht der TV2000/TWAG [13] ist auf der Basis einer Neuplanung des Spektrums unter
Einsatz von frequenzeffektiven Gleichwellennetzen eine Abschätzung der erzielbaren DVB-TVersorgung vorgenommen worden. Danach ließen sich mit den verfügbaren 49 Kanälen etwa 6
Bedeckungen flächendeckend realisieren, wobei jeder Multiplex eine Übertragungskapazität von
ca. 13 Mbit/s bieten würde. Ausgehend von drei Fernsehprogrammen je Multiplex ließen sich
damit 18 Fernsehprogramme verbreiten. Ähnliche Ergebnisse liegen von einer Untersuchung
des IRT [9] im Auftrag der Landesmedienanstalten vor, wobei ein geringfügig anderer Ansatz
gewählt wurde. Neben vier bundeslandweiten Versorgungen wird von einer regionalen/lokalen
Versorgung und einer Ballungsraumversorgung ausgegangen. Die Nutzung der Kanäle 5 bis 10
ließe eine weitere DVB-T-Bedeckung zu. Die Landesmedienanstalten geben einer Nutzung der
VHF-Kanäle für DAB jedoch den Vorzug. Der öffentlich-rechtliche Rundfunk favorisiert für DAB
die Nutzung des Kanals 11 und Teile des Kanals 10 sowie den derzeit militärisch genutzten
Bereich 230 – 240 MHz, dessen Verfügbarkeit noch ungeklärt ist. Eine spätere VHF-Bedeckung
von DVB-T durch die Kanäle 5 – 10 bliebe so gewährleistet. Eine Nutzung von beispielsweise
nur zwei (7-MHz-)VHF-Kanälen für DVB-T erscheint allerdings nicht sinnvoll.
Die Vorteile, die sich auf Grund der günstigen Ausbreitungsbedingungen des VHF Bereichs
ergeben, gelten in gleichem Maße für DAB und DVB-T. Unabhängig von der Entscheidung für
oder gegen die Nutzung des VHF-Bereichs für DVB-T ist eine Frequenzplanungskonferenz
(Revision von Stockholm 1961) erforderlich, damit Gleichwellennetze im 8k-Modus zum Einsatz
kommen können.
Überlegungen zu den Kosten der möglichen DVB-T-Versorgung fanden im Feldversuch Bayern
nur am Rande statt. Eine diesbezügliche Untersuchung [10] die im Auftrag der Landesanstalt für
Kommunikation Baden-Württemberg (LfK) durchgeführt wurde, lässt Rückschlüsse auf die hier
untersuchte Flächenversorgung mit Gleichwellentechnik nur in sehr geringem Maße zu.
5.2
68
Digitales terrestrisches Fernsehen außerhalb Deutschlands
Die in Europa entwickelten DVB-Standards für Satellit (DVB-S) und Kabel (DVB-C) haben sich
weltweit, bis auf wenige regionale Ausnahmen, etabliert. Beim terrestrischen Übertragungsstandard für digitales Fernsehen gibt es weltweit drei Systeme, welche durch die drei großen
Wirtschaftsregionen (Europa, USA und Japan) geprägt sind (siehe Bild 5-2).
Bild 5-2: Weltweite Nutzung digitaler Fernsehübertragungsstandards
Europa entwickelte in einem internationalem Gremium den Standard DVB-T basierend auf dem
Vielträgerverfahren OFDM. DVB-T ist ein sehr flexibler Standard, ähnlich einem Baukasten, aus
welchem – je nach Anwendung – die notwendigen Elemente kombiniert werden können, wie z.B.
2k- oder 8k-Modus, QPSK- oder QAM-Modulation der Einzelträger, Mehrfrequenznetze (MFN)
oder Gleichwellennetze (SFN).
Die Einführung von DVB-T ist in allen europäischen Staaten beschlossen, verläuft aber mit
unterschiedlicher Geschwindigkeit. In Großbritannien und Spanien sind inzwischen landesweite
DVB-T-Netze mit jeweils mehreren Programmmultiplexen aufgebaut. Während England wegen
seiner sehr frühen Einführung der sechs DVB-T-Netze und der zu Deutschland beinahe
konträren Ausgangslage auf stationären Empfang mit Dachantenne im 2k-Modus und MFN
gesetzt hat, sind in Spanien vier Netze jeweils als landesweites SFN (Kanal 66 – 69) ausgelegt.
Zusätzlich wird ein fünfter MFN-Multiplex aufgebaut.
In Schweden sind die ersten Ausbaustufen von DVB-T mit einer Netzabdeckung bis zu 70% der
Bevölkerung abgeschlossen. Ein weiterer Ausbau ist ab Frühjahr 2000 geplant. In Norwegen
und Finnland gehen die ersten operativen Netze für die Ballungsgebiete gerade in Betrieb. Die
69
Planungen für eine landesweite Versorgung sind abgeschlossen und werden im Jahr 2000
umgesetzt. Österreich und Dänemark haben erste Versuche gestartet, um Betriebserfahrungen
zu sammeln.
Weitere Ausbaupläne für landesweite Versorgung mit DVB-T im Jahr 2000 liegen in Irland vor. In
Portugal, Italien, Schweiz und Frankreich laufen Tests in Ballungsgebieten, welche zwischen
2000 und 2002 in operative Dienste übergehen werden.
In Deutschland werden auf Grund der föderativen Rundfunkstruktur regionale Pilotprojekte betrieben. Im Rahmen der IDR soll für diese ein Übergang in den Regelbetrieb erarbeitet werden.
Neben Westeuropa wird DVB-T voraussichtlich in den meisten osteuropäischen Staaten als
zukünftiger TV-Standard eingeführt. Ungarn, Polen und die Tschechische Republik sowie
Litauen und Estland, planen erste Pilotprojekte.
In Asien ist DVB-T in Australien und Neuseeland als Standard beschlossen. Der Übergang zum
Regelbetrieb muss laut Gesetz ab 2001 in den Ballungsgebieten beginnen und bis 2006
abgeschlossen sein. Weiterhin haben sich Indien und Singapur für die Einführung von DVB-T
entschieden. Konkrete Einführungspläne sind allerdings noch nicht verabschiedet. Weiterhin
führt China intensive Tests des DVB-T-Standards durch.
Der in USA durch eine Allianz führender Forschungslabore und Industrieunternehmen erarbeitete Standard ATSC (Advanced Televison Systems Commitee) basiert auf einem Einträgerverfahren mit achtstufiger Restseitenbandmodulation (8VSB). Damit wird der portable oder mobile
Empfang nicht unterstützt.
Durch die Regulierungsbehörde FCC ist festgelegt, dass alle TV-Frequenzinhaber pro analoger
Frequenz je eine digitale Frequenz kostenlos zur Verfügung gestellt bekommen. Diese Lizenz
verfällt wieder, wenn sie nicht in einer fest definierten Zeit für digitales Fernsehen genutzt wird.
Grundsätzlich ist vorgesehen, im Jahr 2006 alle analogen Sender abzuschalten und die frei
werdenden 1600 Frequenzen zu versteigern.
Der Auswahl des Standards gingen lange Diskussionen in der amerikanischen Industrie voran.
Obwohl diese letztlich in der Ablehnung des DVB-T-Standards für USA mündeten, ist die
Diskussion um DVB-T wieder aufgeflammt. 400 der 1600 Frequenzinhaber haben eine Petition
an das FCC unterschrieben, in dem die erneute Prüfung und Zulassung von DVB-T für die USA
gefordert wird. Die Einreicher versprechen sich von DVB-T zusätzlich mögliche Geschäftsmodelle für die Zukunft, wie beispielsweise Datacasting. Die Petition wird im Hintergrund auch
von Unternehmen wie Microsoft und den US-Streitkräften unterstützt.
ATSC wurde des weiteren in Kanada, Taiwan und Korea als Standard akzeptiert. In den meisten
Ländern Lateinamerikas ist mit der Einführung von ATSC zu rechnen.
Die Abwandlung des DVB-T-Verfahrens wurde in Japan unter dem Namen ISDB-T (Integrated
Services Digital Broadcasting – Terrestrial) vorgestellt. Ziel ist es neben dem digitalen Fern-
70
sehen von vornherein die Übertragung weiterer Breitbanddienste – teilweise auch mobil – in den
Standard einzubinden.
Konkrete Pläne zur Einführung in Japan liegen noch nicht vor, da noch keine entsprechenden
Consumergeräte zur Verfügung stehen. Bisher hat sich kein anderes Land für die Einführung
von ISDB-T entschieden.
5.3
Endgeräte
Für die Einführung von DVB-T spielen die Endgeräte und deren Verfügbarkeit – vor allem für
den Heimbereich – eine besondere Rolle. Aus diesem Grund wurden über die gesamte Laufzeit
des Feldversuchs enge Kontakte zur Endgeräteindustrie gehalten. Hierbei konnten Informationen ausgetauscht und Prototypen bzw. Vorseriengeräte im realen Betrieb getestet werden.
Wie bereits erläutert sind die derzeit verfügbaren Endgeräte stark vom Markt in Großbritannien
(UK) geprägt. Dort ist der Empfang von digitalem terrestrischen Fernsehen nur mittels
Dachantenne, also stationär möglich. Auch in Schweden sind Geräte im Verkauf. Meist handelt
es sich hierbei um Set-Top-Boxen oder integrierte Fernsehgeräte mit großen Bildschirmdiagonalen. Portable Empfänger sind bislang lediglich als Studie vorgestellt worden.
Obwohl in UK die Ausstrahlungen im 2k-Modus stattfinden, ist der überwiegende Teil der Geräte
in der Lage, den 8k-Modus zu decodieren. Es kann davon ausgegangen werden, dass zukünftig
keine reinen 2k-Empfänger mehr vertrieben werden.
Im Gegensatz dazu sind derzeit ausschließlich Geräte verfügbar, die nur die Frequenzbänder IV
und V empfangen können. Für den Fall, dass in Deutschland auch im Band III DVB-T-Ausstrahlungen stattfinden sollten, sind Änderungen erforderlich. Eine technische Realisation durch
die Endgeräteindustrie scheint möglich.
Von besonderer Bedeutung ist die Problematik der geräteeigenen Antenne, vor allem bei
portablen Empfängern. Im Lieferumfang von Seriengeräten ist sie noch nicht enthalten. Zur
Internationalen Funkausstellung 1999 wurde lediglich ein Prototyp eines portablen Empfängers
(Media-Screen) mit eingebauter Antenne vorgestellt.
Für eine zuverlässige Planung von Sendernetzen müssen die Eigenschaften eines Bezugsempfängers definiert sein. Insbesondere sind hierfür die Rauschzahl des Empfängers und die
tatsächlich nötigen C/N-Werte von Bedeutung. Daraus lassen sich der Leistungs- und
Frequenzbedarf für eine terrestrische Versorgung ableiten. Meist wird dabei stillschweigend
angenommen, dass passende Antennen zur Verfügung stehen. Die Antennen von portablen
Empfängern müssen aber auch gestalterischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten entsprechen, so dass die elektrischen Eigenschaften darunter leiden könnten.
Für die Verbesserung bzw. das Erreichen der benötigten Empfangsbedingung beim Verbraucher
sind auf Grund des genutzten (großen) Frequenzbereiches und der Antennenform (z.B. kleine
Stabantenne) unter Umständen Variationen an der Antenne oder deren Standort notwendig. Die
71
Möglichkeit des schnellen Frequenz- bzw. Programmwechsels ist ein unbedingtes Muss bei
modernen Fernsehempfängern. Dabei kann die äußere Form der Antenne, etwa die Länge, oder
deren Standort nicht von Hand geändert werden. Untersuchungen im Rahmen des Projekts
haben gezeigt, dass mit einfachen Stabantennen, die bei Frequenzwechsel unverändert bleiben,
der - über den ganzen Fernsehfrequenzbereich - nötige Gewinn bei weitem nicht erreichbar ist.
Als Lösungen für breitbandige Antennen wurden Gebilde gefunden, die eine größere räumliche
Ausdehnung aufweisen, wie sie von breitbandigen Messantennen her bekannt sind. Die Umsetzung dieses Prinzips in ein marktfähiges Produkt ist von der Industrie noch zu leisten. Mittelfristig ist auch mit Lösungen im Bereich von aktiven Antennen zu rechnen. Jedenfalls muss eine
Lösung gefunden werden, da sonst Enttäuschungen hinsichtlich der erreichbaren Versorgung
nicht zu vermeiden sind.
Tabelle 5-4 zeigt eine Übersicht über den Stand der DVB-T-Endgeräteentwicklung Ende des
Jahres 1999. Die Angaben beruhen zum großen Teil auf einer Umfrage unter den Herstellern.
Einige der aufgeführten Geräte konnten während der Präsentation des Feldversuchs auf der
Fachmesse digital signs im Rahmen der Medientage München 1999 im Sendernetz betrieben
*)
und getestet werden (gekennzeichnet mit ). Ein Teil dieser Geräte wurde mit Hilfe des subjektiven Beurteilungskriteriums (vgl. 4.8.1) auf ihre minimale Eingangsleistung untersucht. Für
die Betriebsart ‘16 QAM, Coderate 2/3 und Guardintervall 1/8‘ ergaben sich Werte zwischen -80
und -83 dBm, wobei ein überwiegender Teil im Bereich von -83 dBm lag. Damit erfüllen die
Geräte die Erwartungen noch nicht vollständig.
Unter Berücksichtigung des frühen Stadiums der Realisation von DVB-T (Erprobungsphase) ist
zu diesem Zeitpunkt festzuhalten, dass sowohl die Vielfalt der Consumergeräte, als auch der erreichte technische Stand eine hervorragende Ausgangsbasis für weitere Entwicklungen auf
diesem Sektor bilden.
Dennoch wäre es wünschenswert, in der nahen Zukunft speziell auf die Bedürfnisse von DVB-T
abgestimmte Endgeräte verfügbar zu haben. In erster Linie ist hier der portable Empfang
anzusprechen, der einen wichtigen Aspekt bei der Einführung von DVB-T darstellen wird. Neben
kleinen, tragbaren Fernsehgeräten sollten Handhelds entwickelt werden, die problemlos
unterwegs zu betreiben sind. Darüber hinaus sind gerade im Hinblick auf eine kurze Übergangszeit einfache und bedienerfreundliche Set-Top-Boxen im unteren Preissegment unabdingbar. In bestehende Fernsehgeräte integrierbare DVB-T-Module wären für den Übergangszeitraum extrem hilfreich und verbraucherfreundlich.
Im Rahmen der Weiterentwicklungen im Bereich der Multimedia Home Platform (MHP) kann
davon ausgegangen werden, dass Datendienstanwendungen via DVB-T, die bislang noch PCbasiert laufen, auch für Set-Top-Boxen und integrierte Fernsehgeräte entstehen werden.
Versuche mit Rückkanal, der theoretisch von den meisten Empfängern durch das eingebaute
Modem unterstützt wird, haben im bayerischen Feldversuch noch nicht stattgefunden.
Hersteller
Galaxis
Grundig
Hitachi
Nokia
Gerätetyp/
Entwicklungsstand
PCK / P
72
Bezeichnung
API
Schnittstellen
(ohne Scart)
anzeigbare Geräte im Markt/
Parameter ca. Verkaufspreis
DVB-T PC-Karte
eigene
FBAS; analog Audio
M, B, F
eigene u.
MHEG 5
2 * CI
1 * RS 232
1 * Modem (RJ 11)
B, F
eigene/MHEG
compliant
2 * CI
1 * RS 232
1 * Modem (built in)
M, B, F und
weitere
keine
geplanter Markteintritt und Preis in
Deutschland
noch offen
Portable
Geräte in
Planung
-
-
ja; mit Flachbildschirm ab
14“
-
noch offen
nein
-
bereits vollzogen
(passiv); ca. 1100 –
1200 DM
ja; vgl. MediaScreen
Sonstiges
-
IDTV*) / S
MW 70-500 IRDT
MW 82-500 IRDT
und andere
IDTV / S
C28W40DTN
C32W40DTN
STB*) / V
DTR 808
STB*) / S
Mediamaster 9820T
Open TV EN
1 * CI
1 * RS 232
analog + digital Audio
C/N (in dB)
Schweden:
1100 DM
Port.*)/ P
Media-Screen
-
-
-
-
IDTV*) / V
TX-28DT2C
TX-32DT2C
keine
2 * CI
1 * RS 232
1 * RS 232 (Modem)
B
UK: 3600 DM
UK: 4900 DM
keine
keine
OpenTV
1 * CI
1 * RS 232
Pre-Launch mit V im
Juni 2000; nur Demo
im Fachhandel; kein
Verkauf
April 2000; 799 DM
keine
keine
Juli 2000; 899 DM
-
-
-
-
F
UK; kostenlos mit
Abo von ONdigital
I/2001; ca. 1000 DM
ja; tragbare
integrierte
Fernsehgeräte
-
-
-
-
-
-
-.
UK:
3200 – 6200 DM
abhängig vom
Programmangebot
-
-
-
-
-
-
in Entwicklung
-
-
-
-
nur 2k
Panasonic
TU-DSF30
STB / S
TU-DSF31
IDTV / -
-
-
Philips
STB*) / S
DTX 6371
(MHEG - 5)
Sagem
STB*) / P
IDT 3400
Open TV EN1
Sony
IDTV / S
28/32 DS/DX 60
28/32 DS 20
(MHEG - 5)
TechnoTrend
PCK / P
TT-DVB-T PCI
eigene
Toshiba
IDTV / P
STB / P
32WT98B
DTB 2000
-
1 * CI
1 * RS 232
1 * Modem (built in)
analog Audio
1 * RS 232
analog Audio + Video
1 * CI
analog Video (FBAS)
-
UK:
2200 – 2800 DM
UK: 2600 DM
UK: 3200 DM
noch offen
Tabelle 5-4: Stand der DVB-T-Endgeräteentwicklung in Deutschland und Europa (Ende 1999)
Erläuterungen/Abkürzungen:
STB = Set-Top-Box
P = Prototyp
M =Modulationsart
IDTV = Integrierter TV
V = Vorseriengerät
B = Bitfehlerrate (BER)
PCK = PC-Karte
S = Seriengerät
F = Feldstärke
Port. = tragbarer Empfänger
*)
während der Medientage München 1999 in Betrieb
-
Software Support;
Basisnavigator;
deutsches Menü;
Radioempfang; u.a.
integrierte Antenne
autom. Backround
Scaning
autom. Backround
Scaning; eingebautes Modem
-
73
Von einem Hersteller (siehe Tabelle 5-3) werden seit Ende 1999 Set-Top-Boxen in einem DVBT-Testgebiet in Deutschland über den Fachhandel zum Verkauf angeboten. Der Hersteller hat
sich jedoch dazu entschlossen die Produkteinführung nicht aktiv zu promoten und die Geräte mit
dem Hinweis auf das Versuchsstadium und die daraus resultierenden Probleme zu vertreiben.
Im Hinblick auf die Einführung von DVB-T in Deutschland sollte von allen Beteiligten angestrebt
werden, den Endgerätevertrieb mit dem Umstiegsszenario zu harmonisieren.
5.4
Vergleich DAB – DVB-T
Im Zusammenhang mit der bestehenden Diskussion über die mobile Tauglichkeit von DVB-T
wurde in der Vergangenheit häufig die Frage diskutiert, ob DVB-T den digitalen Hörfunkstandard
DAB (DIGITAL RADIO) ersetzen könne. Bereits im Sachstandsbericht für das Jahr 1998 [11],
welcher im Rahmen des DVB-T Feldversuchs Bayern veröffentlicht wurde, befindet sich ein
ausführlicher Vergleich zwischen den Systemen DAB und DVB-T. Im Folgenden sind die
wichtigsten technischen und medienpolitischen Gesichtspunkte zusammengefasst.
Bei der Konzeption des Systems DVB-T, Mitte der 90er Jahre, wurde auf die Optimierung einer
mobilen Empfangbarkeit bewusst verzichtet. Mehrere technisch realisierbare und für den
mobilen Empfang hilfreiche Features kamen nicht zur Standardisierung. So wird durch den
Einsatz eines ungleichmäßigen Fehlerschutzes bei DAB ein stufenweiser Ausstieg (gracefull
degradation) erreicht [12]. Bei DVB-T wurde hierauf verzichtet. Der Ein- bzw. Ausstieg erfolgt
abrupt und eignet sich somit weniger für den mobilen Empfang.
Im Unterschied zu DAB ist bei DVB-T kein sogenanntes Zeitinterleaving realisiert. Dabei werden
durch eine zeitliche Spreizung zusammengehörende Informationseinheiten über die Zeit verteilt.
Bei möglichen Signaleinbrüchen, wie sie beim mobilen Empfang tendenziell häufiger auftreten,
werden demnach nicht größere zusammenhängende, sondern kleinere verstreute Blöcke beeinträchtigt. Diese lassen sich bei einer Viterbi-Decodierung besser rekonstruieren. Zu Gunsten
eines geringeren Speicheraufwandes im Empfänger blieb dies bei DVB-T unberücksichtigt.
Durch den Einsatz eines differentiellen Modulationsverfahrens (DQPSK) und eines Nullsymbols
zur Grobsynchronisation wird bei DAB die Synchronisation vereinfacht und beschleunigt [12].
Die spektrale Effizienz, also die erreichbare Datenrate bei gegebener Bandbreite, ist bei beiden
Systemen – ausgehend von gleich gewählter Übertragungssicherheit – nahezu identisch.
Mehrere Untersuchungen (vgl. 4.8.3.3) ergaben, dass DVB-T unter gewissen Voraussetzungen
und bei moderaten Geschwindigkeiten den mobilen Empfang ermöglicht. Dies trifft vor allem auf
den Einsatz des 2k-Modus wegen der kürzeren Symboldauer zu. Wie unter 4.3 erläutert, eignet
sich dieser Modus jedoch nicht für den Aufbau von Gleichwellennetzen (SFNs). Beispielsweise
werden auf Grund der kürzeren Guardintervalle zusätzliche Senderstandorte benötigt. Neben
dem Kostengesichtspunkt muss hierbei auch die Problematik neu zu errichtender Standorte
berücksichtigt werden.
74
Weiterhin ist zu beachten, dass die Einführung von DVB-T in Deutschland zu Gunsten eines
mobilen Empfangs (mit Hilfe von Mehrfrequenznetzen) die Anzahl der übertragbaren Programme unter einen medienpolitisch erwarteten und zur Marktattraktivität erforderlichen Wert
reduzieren würde. Die Spektrumseffizienz von Mehrfrequenznetzen liegt etwa um 50% unter der
von Gleichwellennetzen [13]. Um den gleichen Betrag verringert sich demnach die übertragbare
Programmzahl, die zusätzlich durch eine technisch mögliche Übertragung von Hörfunkprogrammen eingeschränkt würde.
In der Vergangenheit sind bei der Empfängerentwicklung große Fortschritte erzielt worden (vgl.
5.3). Es kann davon ausgegangen werden, dass auch in Zukunft und gerade im Hinblick auf die
mobile Empfangbarkeit seitens der Empfängerindustrie große Optimierungsanstrengungen
unternommen werden. So könnte – je nach Endgeräteentwicklung – in einem finanzierbaren
Gleichwellennetz mit einer, relativ zur heutigen terrestrischen Fernsehversorgung, hohen
Programmzahl ein eingeschränkter mobiler Empfang ermöglicht werden. Die Einführung von
DVB-T sollte nicht mit immensem Kostenaufwand bei geringer Programmzahl für den mobilen
Empfang ausgelegt werden, sondern sich am Versorgungsziel ‘portabel indoor‘ mit ungefähr 25
Programmen orientieren.
Über die technischen Fragen hinaus besteht weitgehend Einigkeit darüber, dass die gewachsenen Hörfunkstrukturen in Deutschland unter wirtschaftlichen und medienpolitischen Gesichtspunkten mit DVB-T keinesfalls abgebildet werden können. Die Nutzung von Fernsehkanälen mit der typischen Bandbreite von 7 bzw. 8 MHz ergibt die für den Fernsehrundfunk benötigten hohen Datenraten. Diese ließen sich jedoch – vor allem mit lokalen und regionalen Hörfunkinhalten – nicht vollständig ausfüllen, so dass eine Finanzierung der Ausstrahlung von
Radioprogrammen nur in Kombination mit Fernsehprogrammen erfolgen könnte. Die dadurch
entstehende Abhängigkeit würde in einem ersten Schritt die Vielfalt des Hörfunks beschneiden
und eine Weiterentwicklung beeinträchtigen. Berücksichtigt man die Frequenzplanungssituation
bei DVB-T (vgl. 5.1.3), ist zu sehen, dass auch die zeitliche Entwicklung des digitalen Hörfunks
stark beeinträchtigt wäre. Im Sinne einer vielfältigen Rundfunklandschaft muss die Versorgung
mit Hörfunk in jedem Falle unabhängig vom Ausbau und der Verbreitung von DVB-T erfolgen
können.
Weitere wesentliche Charakteristika des Hörfunks sind die Flächenversorgung und der mobile
Empfang. Die Umsetzung beider Faktoren ist für DVB-T noch nicht abschließend geklärt. Aus
technischer Sicht stehen demnach zu diesem Zeitpunkt zwei auf ihre jeweiligen Anwendungsbereiche optimierte Rundfunkübertragungssysteme zur Verfügung. Nach der erfolgten Einführung des DAB-Regelbetriebs in einigen Bundesländern erübrigt sich die Frage nach einer
Intergration von Hörfunkdiensten in DVB-T ohnehin.
5.5
75
Datendienste via DVB-T
In der heutigen Informationsgesellschaft hat die Übertragung von Daten einen ständig
wachsenden Stellenwert. Als Folge dieser Entwicklung wurde innerhalb des DVB-Projekts eine
Spezifikation für den Datenrundfunk erarbeitet, die im Frühjahr 1997 verabschiedet wurde (EN
301 192).
Das dem Datentransport in DVB-Übertragungskanälen zugrunde liegende Prinzip ist identisch
mit dem der Audio- und Videoübertragung in DVB. Es wird der MPEG-2-Transportstrom genutzt,
der als Datencontainer symbolisiert werden kann. Seine Größe ist abhängig von der zur Verfügung stehenden Datenrate und kann über die Fernsehprogramme hinaus auch beispielsweise
Datendienste enthalten.
Neben den eigenständigen Datendiensten, äquivalent zu Fernsehprogrammen können auch
Datenströme realisiert werden, die einem Radio- oder Fernsehprogramm zugeordnet sind.
Bereits der Fernsehtext im analogen Fernsehen, der in DVB integriert werden kann, stellt ein
Beispiel für einen solchen Datenstrom dar.
Zur Optimierung der Transportmechanismen wird zwischen Anwendungsfeldern differenziert:
!
Data Piping
Hier können beliebig, nicht synchronisierte Daten durch jedes der von DVB spezifizierten
Übertragungssysteme geschickt werden.
!
Data Streaming
Dieses Verfahren wird genutzt, wenn z.B. der Datentransport synchron zu einem VideoDatenstrom übertragen werden muss.
!
Multiprotocol Encapsulation
Es dient der Übertragung von Datenpaketen unterschiedlicher Protokolle insbesondere dem
Internet-Protokoll (IP).
!
Data Carousel
Hier werden Datenfiles zyklisch wiederholt übertragen. Der Anwender kann diese bei
Bedarf herunterladen, d.h. empfangen und speichern.
5.5.1 Datendienstanwendung ‘DVB-T-Daten-Channels‘ der Deutschen Telekom
DVB-T, neben DVB-C und DVB-S die dritte Rundfunkplattform der DVB-Familie, stellt ebenfalls
in der beschrieben Form einen transparenten Datenkanal für den terrestrischen Kanal bereit.
Um neben dem Fernseh- und Audio-Service auch Datendienste via DVB-T zu erproben, wurde
z.B. von der Telekom im Projekt Berlin-Brandenburg ein entsprechendes Playoutcenter aufgebaut. Die erforderliche Technik wurde in Zusammenarbeit mit der Firma The Fantastic
Corporation (Fantastic) bereitgestellt.
Der Broadcast-Prozess gliedert sich in 3 Module, das Channel Edit Center (CEC), das Channel
Management Center (CMC) und der Media Surfer.
76
Das CEC ist das Produkt für den Contentprovider. Es erfasst die Endnutzer und erstellt die
Channel- bzw. Servicestruktur. Darüber hinaus sammelt es die Channelinhalte und bucht die
Ausstrahlung. Das CMC ist das Produkt für den Netzwerkbetreiber. Es organisiert die
Ausstrahlung der Inhalte. Das Broadcasting der Inhalte erfolgt in thematisierten Informationskanälen. Der Media Surfer ist die Empfangssoftware für Datenempfang, -speicherung und
-wiedergabe.
In der Erprobungsphase wurde Data Broadcasting auf der Empfangsseite über einen PCEmpfänger (Pentium II in Verbindung mit DVB-T-Empfangskarten) realisiert. Diese Anordnung
ist in der Lage, den empfangenen Datenstrom über WIN95/98/NT in Verbindung mit der
Empfängersoftware "Media Surfer" und einem Browser auf dem Empfangs-PC zu organisieren,
abzuspeichern und den Content darzustellen.
Die übrigen Formen der Endgeräte (IDTV oder STB) sind bislang noch nicht in der Lage,
erforderliche Speicherkapazitäten und Rechnerleistungen bereitzustellen (vgl. 5.3). Darüber
hinaus sind die Softwareschnittstellen zu den möglichen Anwendungen noch proprietär.
Um Datendienste auch im Rahmen der digital signs 1999 mit vertretbarem Aufwand präsentieren zu können, wurden Inhalte über das Playoutcenter der Firma Fantastic aus Zug (CH)
übertragen und am Multiplexer beim IRT in München der DVB-T-Plattform zugespielt. Bild 5-3
zeigt diese Konstellation schematisch. So konnten auf dem PC-Empfänger unter anderem die
Channels „Telekom-Projekt-Channel“, „Reuters News“, „ARD Online“, „n-tv“ und „Eurosport“
gezeigt werden.
Des weiteren wurde eine Demoversion eines Electronic Programme Guide (EPG) vorgestellt.
Wegen der steigenden Anzahl der verbreiteten Information besteht der Wunsch, eine elektronische Programmzeitung mit dem DVB-T-Signal zu verbreiten. Der technische Standard sieht,
ähnlich wie das RDS (Radio Daten System) im Hörfunk, Informationsdaten zur Beschreibung der
Programme vor. Jedes Programm führt so automatisch eine Art Visitenkarte mit sich, die
beispielsweise über den Sendernamen und zu laufenden und kommenden Sendungen
informiert.
Neben der reinen Verfügbarkeit von Informationen muss natürlich auch für deren Sichtbarmachung gesorgt sein, d.h., dass Empfangsgeräte für die digitalen Programme gleichzeitig die
Informationen über die Programme auswerten und in nutzungsgerechter Form darstellen. Damit
ein solches System auch in späteren Jahren an neue Nutzungsgewohnheiten und Erweiterungen des Informationsumfanges anpassbar ist, müssen bereits erste Set-Top-Boxen für das
digitale Fernsehen eine offene Softwarearchitektur besitzen. Dies erlaubt, Erscheinungsbild und
Funktionalität der Gerätebenutzerführung als austauschbare Software zu realisieren. Ein offenes
System zeichnet sich dadurch aus, dass unabhängig vom Endgerätehersteller, beispielsweise
durch einen Programmanbieter, Teile der Benutzerführung entwickelt werden können.) Der Softwareansatz für die Realisierung der Benutzerführung erlaubt es, die zu ladenden Applikationen
bereits im Gerät gespeichert zu haben oder sie über das Sendesignal zu empfangen, um sie in
den Arbeitsspeicher zu laden.
77
DVB-T Daten Digital Signs 1999
IRTIRT
(München)
(Ismaning)
SenderSenderstandorte
standorte
München 18
Freimann
Ismaning
Zug (CH)
ZUG
(CH)
ISDN
Router
CEC/CMC
Router
Content
IPGateway
MUX
Client
Mediasurfer
Messestand
Bild 5-3: Zuführung und Ausstrahlung der Datendienste (Deutschen Telekom) zur Digital Signs 99
Trotz der technisch beschränkten Möglichkeiten, besonders im Hinblick auf die Darstellungsperformance, lässt das, was wir unter der Benutzeroberfläche verstehen, weitgehend freie
Gestaltungsmöglichkeiten zu. So wird es die verschiedensten Anwendungsmöglichkeiten geben.
Sinnvoll ist eine grobe Unterscheidung von zwei Arten der Benutzeroberfläche: Basis-Navigationssysteme, oder kurz Navigator und anwendungsbezogener elektronischer Programmführer
(EPG). Der Navigator gehört unmittelbar zum Endgerät und ist deshalb auch als erstes nach
dem Einschalten aktivierbar. Mit dem Navigator werden die Basisfunktionen wie das Einschalten
von Programmen etc. gesteuert. Die gleichen Funktionen werden auch über einen EPG
steuerbar sein. Dieser kann sich jedoch im Unterschied zum Navigator auf einen spezialisierten
Funktionsumfang beschränken.
Da das Programm-Bouquet auf der DVB-T-Plattform aus heutiger Sicht begrenzt bleiben wird
(ca. 25 Fernsehprogramme), kann es für die einzelnen Progammveranstalter wenig sinnvoll
sein, jeweils einen eigenen EPG auszusenden. Die Telekom hat deshalb für die DVB-T-Übertragung einen programmübergreifenden EPG entwickelt, der ressourcensparend für alle
Programmveranstalter angeboten werden soll.
78
5.5.2 Datendienstanwendung ‘Web over DVB‘ von Rohde & Schwarz
Auf der digital signs 1999 präsentierte Rohde & Schwarz mit seinem neuen System ‘Web over
DVB‘ eine funktionsfähige Lösung für den Zugang zu Internetdaten über den terrestrischen
Fernsehstandard DVB-T. Im Rahmen der Präsentation wurden ausgesuchte Internetinhalte über
die Sender des DVB-T Feldversuchs Bayern ausgestrahlt. Dabei konnte die verbleibende
Restkapazität (Null Pakete) im MPEG-2-Transportstrom für die Übertragung genutzt werden. Die
Datenrate lag bei bis zu 2,4 Mbit/s.
Der Abruf der übertragenen Internetinhalte am Messestand war an drei Arbeitsplätzen mit
Standard-Browser möglich. Es wurden die Internetinhalte verschiedener Rundfunkanstalten
sowie von der BMT aus dem BR-Videotext konvertierte HTML-Seiten zur Verfügung gestellt. So
konnte eine geschlossene Applikation ohne Erkennbarkeit des Übertragungsweges bzw. des
Internet-Protokolls präsentiert werden. Als weiteres Anwendungsbeispiel war eine als Datei
abgelegte Ausgabe der Tagesschau mit einer Fernbedienung am Fernseher abrufbar.
Mit ‘Web over DVB‘ steht eine einfache und kostengünstige Lösung für die Verteilung von
Internetinhalten zur Verfügung, mit der jeder Fernsehzuschauer Zugriff auf Internetdaten erhält
und Programmanbieter individuelle Zusatzdienste zu ihren Programmen verbreiten können.
Dieses System wurde mit den Rohde & Schwarz Produkten DVB IP Inserter, DVB Web
TM
Carousel
und DVB Web Proxy realisiert.
Der DVB IP Inserter ermöglicht die Übertragung von Zusatzdaten im DVB MPEG-2-Datenstrom,
die im Internet Format IP (Internet Protocol) eingefügt werden. Die Übertragung dieser Zusatzdaten erfolgt ohne Veränderung der verfügbaren Datenrate der im Transportstrom enthaltenen
Programme, bestehend aus Video-, Audio- und Serviceinformationen. Dies kann durch die Verwendung von nicht genutzten Ressourcen (Null Pakete) erreicht werden. Ein Detektor erkennt
die zur Aufpolsterung des Transportstroms (TS) eingefügten Null Pakete, tauscht sie gegen IPPakete aus und schafft so eine effiziente Nutzung. Das Einfügen der Zusatzdaten kann
entweder vor oder nach dem Multiplexer geschehen (siehe Bild 5-4).
Für den Fall der festen Zuweisung einer Datenrate zu einem Programm, bietet sich der Einsatz
des DVB Inserters vor dem Multiplexer an. Der variable Anteil der Video- und Audiodaten wird
dabei um die Zusatzdaten auf eine feste Datenrate ergänzt. Für den Programmanbieter ergibt
sich der Vorteil einer optimalen Nutzung der ihm zur Verfügung stehenden Datenrate. Wird der
DVB IP Inserter dem Multiplexer nachgeschaltet, werden die gesamten im Transportstrom noch
verfügbaren Ressourcen ausgenutzt. Zur Präsentation während der digital signs kam diese
Konstellation zum Einsatz.
Für das Einfügen der Zusatzdaten in den Datenstrom wird das im DVB definierte Verfahren der
„Multiprotocol Encapsulation“ verwendet. Die IP-Daten werden konform zum MPEG-2 Standard
in den Datenstrom eingefügt.
79
Programm 1
Video
MPEG
Video
Encoder
Audio
MPEG
Audio
Encoder
Video PES
Audio PES
Service
MPEG2-TS
IP Daten
MUX 1
n Mbits
Inserter
Data
n Mbits
IP Daten
Data PES
14,7 Mbits
14,7 Mbits
1
Service-Info
IP Inserter
2
MPEG2-TS
Transport
MUX
Programm n
IP Inserter
n
MPEG
Video
Encoder
Video
MPEG
Audio
Encoder
Audio
Video PES
Service
MUX n
Audio PES
Service-Info
MPEG2-TS
Bild 5-4: Nutzung der freien MPEG-2-TS Kapazitäten mit dem IP Inserter vor oder nach dem Multiplexer
TM
Mit Hilfe des Serverdiensts DVB Web Carousel
können ausgewählte WWW-Seiten über
DVB-T zu den Teilnehmern übertragen werden. Die Übertragung erfolgt als sogenannter PushDienst, d.h. allen Empfängern werden die ausgewählten Daten zur Verfügung gestellt (vgl.
Videotext). Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Online-Verbindung ist die Übertragungsrichtung hierbei jedoch unidirektional, d.h. ohne Rückkanal. Der Serverdienst DVB Web
TM
Carousel
sendet die Daten ohne explizite Anforderung. Das Informationsangebot wird zuerst
bereitgestellt, dann zyklisch ausgesandt und an eine bestimmte Teilnehmergruppe adressiert.
TM
Die Bereitstellung der durch das DVB Web Carousel
ausgesandten Informationen erfolgt
durch eine Auflistung der Internet Adressen (URL; Universal Resource Locator). Diese werden
TM
dem Carousel in Form einer Textdatei mitgeteilt. Die im Puffer des DVB Web Carousel
befind-
lichen Daten werden zyklisch dem DVB IP Inserter und damit dem DVB-T-Sender zur
Ausstrahlung übermittelt. Ist das Ende des Puffers erreicht, beginnt die Übertragung erneut. Die
Umschaltung auf neue Inhalte findet unabhängig von der momentan durchgeführten Aussendung statt.
5.6
Thesen zu DVB-T
Einführung von DVB-T
!
DVB-T ist eine vielversprechende Option für die Zukunft. Die Einführung von DVB-T muss
so rasch wie möglich erfolgen, damit auch im Bereich des terrestrischen Fernsehempfangs
die Grundlage für die Verbreitung von digitalem Fernsehen und neuer multimedialer
Dienste geschaffen wird. Dies wird die Attraktivität des terrestrischen Empfangs erhöhen
und neue Marktchancen eröffnen.
!
80
Entsprechend den bereits in verschiedenen Gremien (IDR, TWAG, TV-Plattform)
dargestellten Umstiegsszenarien, wird auch vom bayerischen Projekt der „inselweise
Umstieg mit kurzer Simulcastphase“ beginnend in Ballungsräumen favorisiert. Möglichst
frühzeitig ist eine Festlegung der Bedarfsträger zu den Prioritäten und den zeitlichen
Abläufen der Ballungsraum- und/oder Flächenversorgung zu treffen.
!
Für den Simulcastbetrieb ist ein, für den Konsumenten und den Programmanbieter
attraktiver und finanzierbarer Zeitrahmen zu ermitteln. In einem ersten Schritt muss neben
der Akzeptanz auch die Umstiegsbereitschaft bestimmt werden. Anschließend sind
Marketing- und Logistikkonzepte einschließlich deren Finanzierung zu entwerfen. Die Dauer
des Simulcasts muss von Beginn an für jede Insel von den Beteiligten (medienrechtliche
Bedarfsträger, Politik, Sendernetzbetreiber, Endgerätehersteller, Verbraucher) festgelegt, in
ein Gesamtkonzept integriert und kommuniziert werden.
!
Bei der Einführung von DVB-T ist die Errichtung von Gleichwellennetzen (SFNs) unabdingbar. Für den Umstieg auf DVB-T und die Dauer des Simulcasts können zeitlich begrenzte
Mehrfrequenznetze (MFN) eingesetzt werden, sofern sie die Realisierung des SFNSzenarios nicht behindern. Im Rahmen einer Frequenzplanungskonferenz muss das
verfügbare Spektrum neu koordiniert werden.
!
Zu Beginn der Ausstrahlung über DVB-T ist mindestens das gesamte analoge Angebot der
einzelnen Inseln zu erhalten. Darüber hinaus müssen zusätzliche, bislang terrestrisch nicht
empfangbare Programme verbreitet werden, um neben dem portablen Empfang auch
hiermit die Attraktivität von DVB-T zu erhöhen.
!
Datendienste sind aus inhaltlicher und technischer Sicht auf der Basis der derzeit
durchgeführten Spezifikationen zu erarbeiten, um so für das System einen Mehrwert zu
generieren. Hauptvorteile von DVB-T für den Konsumenten sind jedoch die Anzahl der
Programme und der portable Empfang. Die Kapazität der im Rundfunkspektrum
ausgestrahlten Rundfunkdatendienste wird deshalb begrenzt bleiben.
Versorgungsziel und Regelbetrieb von DVB-T
!
Bei der Definition der Versorgungsziele und der Anmeldung von Frequenzbedarf sind von
Beginn an wirtschaftliche Gesichtspunkte und die Möglichkeit der Refinanzierung zu
berücksichtigen.
!
Als Versorgungsziel ist von Anfang an der Empfang mit einfachen, integrierten Antennen
(portabel indoor) anzustreben. In Kerngebieten der Ballungsräume wird dies sehr früh
möglich sein. Mit zunehmendem Ausbau muss auch in der Fläche ein hoher Indoor-Versorgungsgrad angestrebt werden.
!
Nach Ausbau der Sendernetze sollten in der Fläche mindestens drei Multiplexe und in den
Ballungsräumen jeweils mindestens drei weitere Multiplexe verfügbar sein. Ein Multiplex
enthält abhängig von der Parameterwahl 3 bzw. 4 Programme. In der Fläche entspricht dies
9 bzw. 12 und im Ballungsraum 18 bzw. 24 Programmen.
81
Abgrenzung
!
DVB-T ist in erster Linie ungeeignet für den mobilen Empfang. Ein, für den mobilen
Empfang ausgelegtes, DVB-T-Netz reduziert die Übertragungskapazität und damit die
Anzahl der empfangbaren Programme. Da die Programmanzahl jedoch erfolgskritisch ist,
sollten die Netze bis auf weiteres nicht für den Mobilempfang dimensioniert werden.
!
DVB-T ist kein Ersatz für DAB. Die derzeitigen Hörfunkstrukturen können frequenzökonomisch und wirtschaftlich mit DVB-T nicht abgebildet werden. Die Versorgung mit
digitalen Hörfunkprogrammen darf nicht abhängig vom Ausbau der Fernsehversorgung
erfolgen. DAB und DVB-T ergänzen sich – bezogen auf die verschiedenen Medien – mit
ihren jeweiligen Vorteilen.
Ausblick
!
Eine schnelle Verfügbarkeit der Kanäle 64 – 66 zur Realisierung der Umstiegsszenarien ist
notwendig.
!
Festlegungen bezüglich der Einführung von DVB-T müssen zwischen allen Beteiligten
abgestimmt werden. Die IDR bietet hierfür die geeignete Plattform.
5.7
Ausblick
Für den Umstieg auf DVB-T in Bayern wird, wie sich im Rahmen der IDR und der bundesweiten
Diskussion um die Einführung von DVB-T abzeichnet, eine inselweise Lösung gefunden werden
müssen. Auf Grund mangelnder Frequenzen (vgl. 5.1.3) und hoher Kosten kann auch kurz- bis
mittelfristig kein großflächiger Simulcastbetrieb durchgeführt werden. Die Ausstrahlung von
DVB-T ist nur in zusätzlichen oder freiwerdenden Kanälen möglich. Wegen der höheren
1
Bevölkerungsdichte und den deutlich größeren Marktanteilen bietet es sich an, Inseln zu
wählen, die Ballungsräume enthalten. Darüber hinaus muss jedoch auch auf versorgungstechnische Aspekte und die Verfügbarkeit geeigneter Senderstandorte Rücksicht genommen
werden.
Die Nutzung der für DVB-T reservierten Fernsehkanäle oberhalb des Kanals 60 ist die Voraussetzung für den Beginn des Regelbetriebs und die sich anschließende Simulcastphase.
Diese ist aus Verbrauchersicht dringend erforderlich, dennoch muss sie mit Rücksicht auf die
Veranstalter auf einen finanzierbaren Zeitraum begrenzt bleiben.
Für den Konsumenten sind in erster Linie die Programmzahl und die neue Nutzungsmöglichkeit
(Portabilität) Erfolgskriterien des Systems. Darüber hinaus stellen Datendienste und neuartige
Endgeräte wie beispielsweise Handhelds einen nicht zu unterschätzenden Mehrwert dar.
Große Übereinstimmung bei allen Beteiligten besteht in der Frage nach dem Versorgungsziel.
Die Indoorversorgung für tragbare Empfänger (portabel indoor) wird als sehr wichtig angesehen,
1
nach der Funkanalyse Bayern 1999 liegt der Marktanteil der Terrestrik in München bei ca. 26 %.
82
da dies einen großen Wettbewerbsvorteil gegenüber den anderen Verbreitungswegen darstellt
(Alleinstellungsmerkmal). Für den deutschen Markt, der mit einer großen Zahl von Free-TV-Programmen stark vom Kabel- und Satellitenempfang geprägt ist, stellt dagegen der stationäre
Empfang – mit dessen Hilfe DVB-T in Großbritannien erfolgreich eingeführt werden konnte –
keine anzustrebende Option dar.
In der Frage der zu versorgenden Fläche gibt es bei den Programmveranstaltern unterschiedliche Zielsetzungen. Während der öffentlich-rechtliche Rundfunk entsprechend der bisherigen
terrestrischen Fernsehversorgung eine Flächendeckung anstrebt, wird vom privaten Rundfunk in
einem ersten Schritt aus wirtschaftlichen Gründen die reine Ballungsraumversorgung vorgezogen. Eine spätere Erweiterung auf die Fläche soll als Option offen bleiben.
Bevor ab frühestens 2005 – nach einer Planungskonferenz – die aus frequenzökonomischer
Sicht dringend erforderlichen Gleichwellennetze errichtet werden können, wird nach heutiger
Einschätzung eine Einführung von DVB-T auf der Basis von Mehrfrequenznetzen erfolgen. Mit
Blick auf eine rasche Einführung ist dies sehr zu begrüßen, muss jedoch in jedem Fall unter vorläufigen Gesichtspunkten geschehen. Ein späterer Umstieg auf unverzichtbare Gleichwellennetze muss möglich sein.
Bezüglich der Einführung von DVB-T sind noch frequenztechnische und rechtliche Fragen
unbeantwortet. Sie sind Gegenstand der Diskussion in der IDR und ließen sich an dieser Stelle
nur unvollständig wiedergeben. Von allen Beteiligten und Förderern des Systems DVB-T wird
die Beantwortung der offenen Fragen durch die IDR erhofft. Von großer Bedeutung sind hierbei
Antworten und Hinweise zur Regelung der Umwandlung einer analogen in eine digitale
Frequenznutzung, damit verbundene Lizenzfragen, Fragen zur Organisation des Sendernetzbetriebes und zur Nutzung der Kanäle 64 – 66. Ebenso sind die Verbreitungskosten und die
Kosten des Simulcastbetriebs sowie deren Finanzierung und gegebenenfalls Förderung zu
beschreiben, um wirtschaftliche Entscheidungen vorbereiten zu können. Umstiegsszenarien
müssen ausgewählt und deren Umsetzung vorbereitet werden. Je nach gewähltem Szenario ist
beispielsweise darauf zu achten, dass in ausreichendem Maße Endgeräte verfügbar sind. In
jedem Falle müssen geeignete Marketingmaßnahmen eingeleitet werden.
Die Projektpartner des DVB-T Feldversuchs Bayern werden aktiv an der Diskussion um die
Einführung von DVB-T teilnehmen und sie mit gestalten. Hierfür haben sie sich für einen Weiterbetrieb des Sendernetzes entschieden und eine entsprechende Vereinbarung über dessen
eigenständige Finanzierung getroffen. Ziel ist es, weitere technische Untersuchungen durchzuführen und den Regelbetrieb vorzubereiten. Ein neuer Schwerpunkt wird bei der Übertragung
von Datendiensten liegen. Dabei sollen neben der technischen Realisierung auch Erkenntnisse
zur Aufbereitung, Ausstrahlung und dem Empfang von programmbegleitenden und programmunabhängigen Informationen gewonnen werden.
ANHANG
A.) Autoren
B.) Abkürzungsverzeichnis
C.) Literatur
83
A.) Autoren (Text und Grafik):
!
Dipl.-Ing. Jürgen Behnke; Deutsche Telekom AG, Geschäftsbereich Rundfunk
!
Hubert Fank; Deutsche Telekom AG, Geschäftsbereich Rundfunk
!
Dipl.-Phys. Armin Lau; Bayerischer Rundfunk
!
Dr. Jürgen Lauterjung; Rohde & Schwarz GmbH & Co.KG
!
Dipl.-Ing. Claus Pfaffinger; Institut für Rundfunktechnik GmbH
!
Franz Rauch; Deutsche Telekom AG, Geschäftsbereich Rundfunk
!
Dipl.-Ing. Günter Schneeberger; Institut für Rundfunktechnik GmbH
!
Dipl.-Ing. Raul Schramm; Institut für Rundfunktechnik GmbH
!
Thomas Schwarz; Infineon Technologies AG
!
Dipl.-Ing. Walter Möller; Bayerische Landeszentrale für neue Medien
!
Dipl.-Ing. Jürgen Nies; Rohde & Schwarz GmbH & Co.KG
!
Dipl.-Ing. (FH) Veit Olischläger; Bayerische Medien Technik GmbH
!
Dipl.-Ing. Wolfgang Wütschner; Bayerischer Rundfunk
!
Dipl.-Ing. Günther Zurek-Terhardt; Rohde & Schwarz FTK GmbH
Redaktion:
!
Dipl.-Ing. Rainer Biehn; Bayerische Medien Technik GmbH
!
Dipl.-Ing. (FH) Veit Olischläger; Bayerische Medien Technik GmbH
84
B.) Abkürzungsverzeichnis
ATM
Asynchronous Transfer Mode
ATSC
Advanced Televison Systems Commitee
BDR
Bayern Digital Radio GmbH
BER
Bit Error Ratio
BLM
Bayerische Landeszentrale für neue Medien
BMT
BR
COFDM
Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing
C/N
Carrier To Noise Ratio (Träger-Rausch-Abstand)
DAB
Digital Audio Broadcasting
DQPSK
Differential Quadrature Phase Shift Keying
DTAG
Deutsche Telekom AG
DVB-C
Digital Video Broadcasting – Cable
DVB-S
Digital Video Broadcasting – Satellite
DVB-T
Digital Video Broadcasting – Terrestrial
EPG
Electronic Programme Guide
ERP
Equivalent Radiated Power
GARV
Gesellschaft zu Förderung der Rundfunkversorgung mbH
GPS
Global Positioning System
HTML
Hypertext Markup Language
IEC
International Electrotechnical Commission
IDR
Initiative Digitaler Rundfunk
IDTV
Integrated Digital Television
IP
Internet Protokoll
IRT
Institut für Rundfunktechnik
ISDB-T
Integrated Services Digital Broadcasting – Terrestrial
85
ISO
International Organisation for Standardization
LfK
Landesanstalt für Kommunikation Baden-Württemberg
MABB
Medienanstalt Berlin-Brandenburg
MFN
Multi Frequency Network
MHEG
Multimedia and Hypermedia Coding Expert Group
MHP
Multimedia Home Platform
MIP
Megaframe Initialization Packet
MPEG
Moving Picture Experts Group
OFDM
Orthogonal Frequency Division Multiplexing
PAL
Phase Alternation Line
PDH
Plesiochrone Digitale Hierarchie
QAM
Quadrature Ampilude Modulation
QEF
Quasi Error Free
QPSK
Quadrature Phase Shift Keying
RDS
Radio Daten System
RegTP
Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post
SDH
Synchrone Digitale Hierarchie
SFN
Single Frequency Network
SFP
Subjective Failure Point
STB
Set-Top-Box
TPS
Transmission Parameter Signalling
TS
Transport Stream
TWAG
Technisch Wirtschaftliche Arbeitsgruppe (TV 2000)
UHF
Ultra High Frequency
URL
Universal Resource Locator
VHF
Very High Frequency
VSB
Vestigal Side Band (Restseitenband)
86
87
C.) Literatur
[1]
Müller-Römer, F.: Drahtlose terrestrische Datenübertragung an mobile Empfänger.
Schriftenreihe der SLM (Band 4) Berlin: Vistas 1998
[2]
Bisenius, J.-C.: Einführungsmöglichkeiten von terrestrischem digitalen Fernsehen DVB-T.
Schriftenreihe der LfK (Band 5) Villingen-Schwenningen: Nekar-Verl. 1996
[3]
Freyer, U.: DAB - Digitaler Hörfunk. Berlin: Verl. Technik 1997
[4]
Reimers, U.: Digitale Fernsehtechnik. (2. Aufl.) Berlin: Springer 1997
[5]
Schramm, R.: Empfang von DVB-T im Gebäude. Technischer Bericht Nr. B 165/99, IRT,
1999
[6]
Großkopf, R.: Inhaus-Versorgung der DVB-T-Sender in München. Technischer Bericht Nr.
B 168/99, IRT, 1999
[7]
Großkopf, R.: Feldstärkeprognose in Gebäuden. Technischer Bericht Nr. B 164/99, IRT,
1999
[8]
Schramm, R.: DVB-T Ausbreitungsmessung mit Inhaus-Füllsender. Technische Kurzinformation Nr. 2/99, IRT, 1999
[9]
DLM/TKLM – Positionen der Landesmedienanstalten Deutschlands zur Einführung des
digitalen Rundfunks, LfK, 1999
[10]
LfK – Netzplanung und Kosten von DVB-T. Schriftenreihe der LfK (Band 8) Berlin: Vistas
1999
[11]
DVB-T Feldversuch Bayern – Sachstandsbericht 1998. BMT, 1999
[12]
Lauterbach, Th.: Digital Audio Broadcasting. Feldkirchen: Franzis 1996
[13]
TV2000/TWAG – Digitales terrestrisches Fernsehen (DVB-T) in der Bundesrepublik
Deutschland, 1999

Minimale Eingangspegel

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