PRACA IN¯_wys³ane

Panstwowa Wyzsza Szkoła
Zawodowa w Tarnowie
Instytut Politechniczny
Kierunek: ELEKTRONIKA I
TELEKOMUNIKACJA
PRACA INZYNIERSKA
ANALIZA MOZLIWOSCI ODBIORU CYFROWYCH
PROGRAMÓW TELEWIZYJNYCH W TARNOWIE I
OKOLICACH
Autorzy:
Michał Skórka
Opiekun Pracy:
prof. dr hab. inz. Wiesław Ludwin
Piotr Ciesla
Tarnów 2010
1
Składamy serdeczne podziękowania
Panu prof. dr hab. inż. Wiesławowi Ludwinowi
za pomoc, cenne rady i wskazówki,
jakich udzielił nam podczas pisania niniejszej pracy
oraz
pracownikom firmy i firmie TP Emitel Sp.z o.o.
za cenne uwagi
przekazane podczas odbytych praktyk studenckich
2
WSTĘP ................................................................................................................................5
1. TELEWIZJA CYFROWA...........................................................................................7
2. TELEWIZJA CYFROWA NADAWANA Z SATELITÓW
RADIODYFUZYJNYCH...........................................................................................11
2.1.
SYSTEMY TELEWIZJI CYFROWEJ DVB-S...........................................11
2.2.
SYSTEMY TELEWIZJI CYFROWEJ DVB-S2.........................................16
3. ŁĄCZE SATELITARNE SYSTEMU DVB-S..........................................................20
3.1.
WPROWADZENIE........................................................................................20
3.2.
BILANS ENERGETYCZNY ŁĄCZA SATELITARNEGO......................21
4. NAZIEMNA TELEWIZJA CYFROWA DVB- T...................................................25
5. ŁĄCZE SYSTEMU DVB-T.......................................................................................30
5.1.
BILANS ENERGETYCZNY ŁĄCZA ROZSIEWCZEJ
TELEWIZJI NAZIEMNEJ................................................................................30
5.2.
WYBÓR PARAMETRÓW EMISJI.............................................................35
6. NAZIEMNA TELEWIZJA CYFROWA W POLSCE ...........................................37
6.1.
UWARUNKOWANIA PRAWNE.................................................................37
6.2.
WYKAZ STACJI RADIODYFUZYJNYCH I MULTIPLEKSÓW..........37
6.3.
HARMONOGRAM WPROWADZENIA TELEWIZJI
NAZIEMNEJ .......................................................................................................39
7. TELEWIZJA MOBILNA .........................................................................................40
7.1.
STRUMIENIOWA TELEWIZJA MOBILNA ............................................40
7.2.
ROZSIEWCZA TELEWIZJA MOBILNA (DVB-H) .................................41
8. OFERTA PLATFORM SATELITARNYCH W TARNOWIE I
OKOLICACH .............................................................................................................44
8.1.
CYFRA+ ..........................................................................................................45
8.2.
CYFROWY POLSAT ....................................................................................46
8.3.
TELEWIZJA „N”...........................................................................................47
8.4.
TELEWIZJA NA KARTĘ.............................................................................48
8.5.
CYFROWA PLATFORMA TVP..................................................................48
8.6.
PORÓWNANIE DOSTĘPNYCH OFERT ..................................................49
9. UWAGI DOTYCZĄCE PROJEKTOWANIA I WYKONANIA
INSTALACJI ODBIORCZYCH TELEWIZJI SATELITARNEJ .......................50
3
9.1.
PRZYKŁAD INSTALACJI ODBIORCZEJ TV-SAT W DOMU
JEDNORODZINNYM........................................................................................ 51
9.2.
PRZYKŁAD INSTALACJI ZBIORCZEJ TV-SAT .................................. 52
10. MOŻLIWOŚCI ODBIORU NAZIEMNEJ TELEWIZJI CYFROWEJ W
TARNOWIE I OKOLICACH .................................................................................. 54
10.1. ODBIÓR DVB-T Z DOSTĘPNYCH NADAJNIKÓW .............................. 54
10.2. REGIONALNA OFERTA PROGRAMOWA............................................. 60
11. PROJEKTOWANIA I WYKONANIA INSTALACJI ODBIORCZYCH
DVB-T ......................................................................................................................... 63
UWAGI I WNIOSKI KOŃCOWE................................................................................. 65
PODZIAŁ PRACY........................................................................................................... 67
LITERATURA ................................................................................................................. 69
4
WSTĘP
Tradycyjny analogowy naziemny przekaz telewizyjny jest obecnie wypierany
przez telewizję cyfrową. Wprowadzenie techniki cyfrowej zwiększyło możliwości
transmisji sygnału telewizyjnego za pomocą satelitów radiokomunikacyjnych. Postęp
techniczny w dziedzinie elektroniki i telekomunikacji pozwolił poprawić jakość
transmisji sygnału fonii i wizji. Telewizja cyfrowa umożliwiła przesyłanie większej
ilości informacji o lepszej odporności na zakłócenia niż telewizja analogowa z
wykorzystaniem takiego samego pasma. Ponadto cyfryzacja sygnału telewizyjnego
przyniosła rozwój usług interaktywnych.
Celem niniejszej pracy było przedstawienie i ocena możliwości odbioru
telewizji cyfrowej w Tarnowie i okolicach, tj. obszaru byłego województwa
tarnowskiego. W pracy dokonano analizę struktury oraz pokrycia radiowego dla
systemów satelitarnych DVB-S i naziemnych DVB-T. Porównania tych systemów
telewizyjnych dokonano na podstawie kryterium dostępności abonenta do usługi
telewizji cyfrowej oraz kosztów jej odbioru.
Prezentowana praca składa się z dwunastu rozdziałów. Rozdział pierwszy
zawiera podstawowe informacje dotyczące rozwoju telewizji cyfrowej na świecie.
W rozdziale drugim przedstawiono architekturę i elementy funkcjonalne
systemów telewizji nadawanej z satelitów radiodyfuzyjnych, zaś w rozdziale ósmym
porównano ofertę operatorów telewizji satelitarnej dostępnej w Tarnowie.
Rozdział
trzeci
odnosi
się do problemów
związanych z
bilansem
energetycznym łącza satelitarnego.
Kolejny, czwarty rozdział pracy poświęcono budowie systemu naziemnej
telewizji cyfrowej.
W rozdziale piątym dokonano weryfikacji analitycznego modelu rozsiewczej
telewizji naziemnej, a w rozdziałach dziesiątym przedstawiono wyniki predykcji
sygnału radiowego dla Tarnowa i okolic w oparciu o wyżej wymieniony model z
zastosowaniem specjalistycznego oprogramowania.
5
W rozdziale szóstym, na podstawie norm prawnych przedstawiono wykaz
stacji radiodyfuzyjnych oraz harmonogram wprowadzenie naziemnej telewizji cyfrowej
w Polsce.
Rozdział siódmy poświecono krótkiej analizie dotyczącej strumieniowej i
rozsiewczej telewizji mobilnej.
6
1. TELEWIZJA CYFROWA
Technika cyfrowa, wkraczająca we wszystkie dziedziny życia, zmieniła także
tradycyjny przesył programów telewizyjnych. W wielu krajach na świecie telewizja
cyfrowa wyparła jej analogowego poprzednika. W innych, w tym w Polsce, jest ona na
etapie wdrażania.
W telewizji cyfrowej obraz oraz towarzyszący mu dźwięk są zamieniane na
strumień bitów. Cyfrowe techniki kompresji obrazu i dźwięku pozwoliły na przesyłanie
w paśmie częstotliwości odpowiadającemu jednemu kanałowi telewizji analogowej od
czterech do szesnastu telewizyjnych programów cyfrowych.
Obecnie na świecie obowiązuje kilka różnych standardów telewizji cyfrowej:
•
ATSC – (Advanced Television Systems Committee) – standard telewizji
cyfrowej w USA;
•
ISDB – (Integrated ServiceDigital Broadcasting) – grupa standardów
opracowanych w Japonii;
•
DMB-T/H – (Digital
Multimedia Broadcast – Terrestrial/Handled) –
standard telewizji naziemnej obowiązujący w Chinach;
•
DMB – (Digital Multimedia Broadcasting) – standard w Korei Pd.;
•
DVB – (Digital Video Broadcasting) – grupa standardów wdrażanych w
Europie.
W Stanach Zjednoczonych Ameryki Północnej opracowano zupełnie inny niż
europejski standard DVB, a przyjęty w 1996 roku, standard telewizji cyfrowej ATSC
(rys. 1.1),. Umożliwia on przesyłanie sygnałów telewizyjnych w różnych formatach, co
pozwala na przesył zarówno programów HDTV (High Definition TV), jak i programów
TV o gorszej jakości – SDTV (Standard Definition TV). Od europejskiego DVB,
standard ATSC różni się przede wszystkim technikami kodowania dźwięku (Dolby AC3) oraz modulacji (8VSB – 8-level Vestigal Sideband Modulation). Standard
opracowano jako ogólnoamerykański, lecz został przyjęty także na wyspach Bahama i
przez Bermudy, Gwatemalę, Honduras, Kanadę oraz Meksyk.
7
Rys. 1.1. Standardy telewizji cyfrowej na świecie
Kolejną grupą standardów telewizji cyfrowej jest, opracowany w Japonii,
ISDB. W grupie standardów ISDB wyróżnia się:
•
ISDB-T – (Integrated ServiceDigital Broadcasting – Terrestrial) –
standard
telewizji
cyfrowej
nadawanej
z
naziemnych
stacji
radiodyfuzyjnych;
•
ISDB-C – (Integrated ServiceDigital Broadcasting – Cable) – standard dla
telewizji kablowej;
•
ISDB-S – (Integrated ServiceDigital Broadcasting – Satelite) – standard
telewizji cyfrowej nadawanej z satelitów radiodyfuzyjnych.
W standardzie ISDB-T do transmisji sygnału cyfrowego wykorzystuje się
modulację QPSK (Quadrature Phase Shift Keying). Do kompresji audio i video
stosowana jest technika MPEG-2 (Moving Pictures Experts Group-2). Poza Japonią,
standard ISDB-T przyjęty został jeszcze przez kraje Ameryki Południowej. W Brazylii
dokonano rozwinięcia systemu standardu ISDB-T, w którym zmieniono techniki
kodowania obrazu na MPEG-4/H.264 oraz dźwięku na HE-AAC. Nowy system
przyjęto pod nazwą SBTVD (Sistema Brasileiro de Televisão Digital).
Standard ISDB-S wykorzystuje się do transmisji sygnału telewizyjnego z
satelitów radiodyfuzyjnych, zaś ISDB-C w telewizji kablowej. W obydwu standardach
wykorzystano takie techniki kodowania obrazu i dźwięku jak w systemie ISDB-T.
8
Własne techniki transmisji sygnału telewizyjnego w ramach standardu
cyfrowej telewizji naziemnej DMB-T/H opracowały Chiny. Cyfrowy sygnał
telewizyjny jest dosyłany do odbiorników z wykorzystaniem modulacji TDS-OFDM
(Time Domain Synchronous – Ortogonal Frequency Division Multiplexy). Do
kodowania obrazu i dźwięku stosuje się technikę MPEG-4.
W Korei Południowej opracowano dwa standardy telewizji cyfrowej:
•
T-DMB – (Terrestrial – Digital Multimedia Broadcasting) – standard
DMB dla naziemnej telewizji cyfrowej;
•
S-DMB – (Satelite – Digital Multimedia Broadcasting) – standard DMB
dla cyfrowej telewizji nadawanej z satelitów radiodyfuzyjnych.
System T-DMB oparto na Europejskim standardzie DAB (Digital Audio
Broadcasting). Zastosowano w nim modulację QDPSK (Quadrature Difference Phase
Shift Keying) oraz technikę transmisji wielotonowej OFDM. Do kodowania wideo użyto
kompresji MPEG-4, zaś audio MPEG-2. Poza Koreą Południową system został przyjęty
w Norwegii.
W Europie do najważniejszych standardów telewizji cyfrowej zaliczyć należy:
•
DVB-T – (Digital Video Broadcasting – Terrestrial) – standard DVB dla
telewizji cyfrowej nadawanej z radiodyfuzyjnych stacji naziemnych;
•
DVB-T2 – (Digital Video Broadcasting – Terrestrial Second Generation) –
standard DVB-T drugiej generacji;
•
DVB-H – (Digital Video Broadcasting – Handheld) – standard DVB dla
telewizji cyfrowej odbieranej za pomocą odbiorników przenośnych;
•
DVB-C – (Digital Video Broadcasting – Cable) – standard DVB dla
cyfrowej telewizji kablowej;
•
DVB-C2 – (Digital Video Broadcasting – Cable Second Generation) –
standard DVB-C drugiej generacji;
•
DVB-S – (Digital Video Broadcasting – Satellite) – standard DVB dla
telewizji cyfrowej nadawanej z satelitów radiodyfuzyjnych;
•
DVB-S2 – (Digital Video Broadcasting – Satellite - Second Generation) –
standard DVB-S drugiej generacji.
W standardzie DVB-T cyfrowe strumienie audio/wideo są przesyłane za
pomocą techniki COFDM, czyli kodowanej transmisji wielotonowej OFDM.
Początkowo do kompresji audio/wideo stosowano standard MPEG-2, a obecnie MPEG-
9
4 (H.264). Następcą tego standardu jest DVB-T2, który sukcesywnie jest wprowadzany,
między innymi w Wielkiej Brytanii przez telewizję BBC. Druga generacja tego
standardu, nazwana DVB-T2, pozwala na pięćdziesięcioprocentową oszczędność pasma
w porównaniu z DVB-T.
Standard DVB-H pozwala na odbiór cyfrowych programów telewizyjnych za
pomocą urządzeń przenośnych. Opracowany został na bazie standardu DVB-T. Zmiany,
jakie wprowadzono w stosunku do pierwowzoru, to kodowanie ME-FEC (Multi
Protocol Encapsulation Forward Error Correction) oraz mechanizm time slicing,
ograniczający zużycie energii terminala odbiorczego.
Standard DVB-S jest przeznaczony dla cyfrowej telewizji DVB nadawanej z
pokładów satelitów radiodyfuzyjnych. Oparto go na technikach MCPC (Multiple
Channels per Carrier) oraz SCPC (Single Channel per Carrier). Do kompresji
sygnałów audio/wideo użyto standardu MPEG-2, MPEG-4 część 2 oraz od niedawna
H.264/MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding). DVB-S2 stanowi kolejną wersję
(drugą generację) standardu DVB-S, która powstała w 2003 roku, a w marcu 2005
została przyjęta przez ETSI, jako jeden ze standardów, w których są nadawane
telewizyjne programy cyfrowe z satelitów geostacjonarnych. W Polsce standard ten jest
stosowany na transponderach cyfrowych platform satelitarnych „n”, „Cyfra+”,
„Telewizja Polska” oraz „Cyfrowy Polsat”. Wyjątek wśród liczących się na rynku
dostawców telewizji satelitarnej stanowi „Telewizja na kartę”, nadająca programy w
standardzie DVB-S.
10
2. TELEWIZJA CYFROWA NADAWANA Z SATELITÓW
RADIODYFUZYJNYCH
W 1993 roku z grupy ELG (European Launching Group), która zajmowała się
opracowaniem standardów telewizji cyfrowej, utworzono grupę DVB. Grupa ta zrzesza
obecnie blisko 260 podmiotów, tj. nadawców telewizyjnych, producentów sprzętu i
oprogramowania, operatorów sieci, organy regulacyjne oraz inne organizacje z 35
krajów. Systemy telewizji cyfrowej oparte na standardzie DVB wdrażane są na całym
świecie, a liczba odbiorników zgodnych z DVB przekroczyła, według danych z grudnia
2009 roku, 500 milionów [6]. W ramach projektu DVB stworzono kilka podgrup,
których prace doprowadziły do powstania różnych odmian standardu telewizji cyfrowej
przeznaczonych dla systemów satelitarnych, naziemnych systemów radiodyfuzyjnych,
sieci kablowych oraz kolejnych projektów stanowiących uzupełnienie powyższych.
W tym samym roku, w którym powołano DVB, zatwierdzony został przez
ETSI (European Telecommunications Standards Institute) pierwszy standard telewizji
cyfrowej opracowany dla satelitów radiodyfuzyjnych – DVB-S [7]. W 2005 roku
zatwierdzono standard DVB-S2, czyli standard DVB-S drugiej generacji [11].
2.1. SYSTEMY TELEWIZJI CYFROWEJ DVB-S
Standard DVB-S określa strukturę ramki wiadomości, technikę modulacji
sygnału nośnego oraz kodowania kanałowego, stosowane w transmisji programów
telewizyjnych za pomocą radiodyfuzyjnych satelitów telekomunikacyjnych.
System ten wykorzystać można w celu świadczenia usług w ramach systemu
DTH (Direct-to-Home) (rys.2.1), przesyłania sygnału radiowego do systemów SMATV
(Satellite Master Antenna Television) oraz do stacji czołowych telewizyjnych sieci
kablowych CATV (Cable TV) [8].
System
DTH
umożliwia
odbiór
sygnału
telewizyjnego
z
satelity
telekomunikacyjnego przez indywidualnego abonenta. Wymaga on zamontowania
zintegrowanego urządzenia odbiorczego, które składa się z anteny odbiorczej,
konwertera oraz dekodera, nazywanego też tunerem satelitarnym.
11
Rys. 2.1. Systemy odbiorcze w radiodyfuzyjnych systemach satelitarnych
DVB-S i DVB-S2 [28]
W przypadku zbiorczych systemów dystrybucji sygnałów telewizyjnych z
jednej anteny satelitarnej do wielu odbiorców – SMATV – sygnał telewizyjny zostaje
rozprowadzony na jeden z trzech dostępnych sposobów:
•
SMATV wersji A;
•
SMATV wersji B;
•
Systemy starszej generacji.
W systemach SMATV wersji A sygnał ulega przemianie częstotliwości,
demodulacji, modulacji QAM i transmisji na częstotliwości UKF. W wersji B standard
przewiduje
demodulację,
przemianę
częstotliwości
i
transmisję
sygnału
na
częstotliwości pośredniej IF (Intermediate Frequency) lub w poszerzonym paśmie S.
Starsze systemy opierają się na modulacji PAL i transmisji na częstotliwości UKF.
Dwa pierwsze z wymienionych sposobów określa norma ETSI EN 300 473 [8].
Transmisję sygnału na częstotliwości pośredniej stosuje się, tam gdzie odbiorcy
oczekują zróżnicowanej oferty programowej, wtedy rozdziału platform i programów
telewizyjnych można dokonać za pomocą multiswitchy. Transmisję w standardzie PAL
stosuje się w budynkach, gdzie wszystkim użytkownikom telewizji dostarczamy taką
samą ofertę programową [5]. Ten rodzaj transmisji powinien być wraz z rozwojem
telewizji cyfrowej zastąpiony przez określony w normie, system z modulacją QAM w
paśmie UHF.
12
W systemach sieci kablowych CATV sygnał odebrany z satelity podlega
demodulacji i demultipleksacji. Następnie wybrane przez operatora programy zostają
zmultipleksowane, zmodulowane i przesłane do odbiorców. Pełna demultipleksacja, a
następnie multipleksacja umożliwia operatorowi dobór programów telewizyjnych, jakie
zaoferuje odbiorcy.
W standardzie DVB-S do kodowania dźwięku i obrazu zastosowano kodek
MPEG-2. A opracowano go na potrzeby transmisji w mediach, wprowadzających duży
szum do przenoszonego sygnału. Dlatego posiada on własne, bardzo dobre
zabezpieczenia przed błędami [27]. MPEG-2 opiera się na kodowaniu percepcyjnym, co
oznacza, że jest on formą kodowania stratnego. Standard składa się z trzech części:
systemowej, video i audio. Części pierwsza określa sposób łączenia strumieni video i
audio w jeden strumień danych. Dwie pozostałe definiują algorytmy kompresji obrazu i
dźwięku. W kodowaniu sygnału wizji usuwa się zbędne informacje, które dla ludzkiego
oka są obojętne w odbiorze obrazu, pozostawia się natomiast te, które umożliwią
względnie poprawny odbiór przesyłanych treści. Natomiast podczas kodowania fonii
stosuje się algorytmy wykorzystujące niedoskonałość ludzkiego słuchu. Dzięki temu
uzyskuje się większą szybkość transmisji danych bądź zamiennie mniejsze pasmo
częstotliwości zajmowane przez przesyłany strumień informacji.
Standard DVB-S2, podobnie jak DVB-S, umożliwia transmisję sygnału
telewizyjnego do punktów DTH, systemów SMATV oraz stacji odbiorczych sieci
CATV. Określa cztery możliwe typy modulacji QPSK, 8PSK, 16APSK (16-ary
Amplitude and Phase Shift Keying) oraz 32APSK [11]. Modulacje te umożliwiają
przesłanie większej ilości informacji przez kanał radiowy, stąd w systemacie standardu
DVB-S2 możliwa stała się transmisja kanałów telewizyjnych wysokiej rozdzielczości
HDTV. Poza tym zastosowano pełne kodowanie korekcyjne FEC (Forward Error
Correction). DVB-S2 pozwala na przesyłanie danych skompresowanych w MPEG-2
oraz MPEG-4. W nowym kodeku zaimplementowano skalowalność reprezentacji
danych w czterech wymiarach: przestrzeni, czasu, jakości i złożoności obliczeniowej.
Kompresja MPEG-4 nie definiuje określonego algorytmu kodowania, lecz stanowi
zbiór kilku metod, które łączone ze sobą mogą spełniać wymagania stawiane przez
określony system. Podstawowe znaczenie przy kompresji sekwencji obrazów ma
charakter ruchu obiektów sceny, na podstawie którego określa się jakie algorytmy
stosować do opisu tego ruchu [27].
13
Standard DVB-S określa elementy składowe systemu transmisyjnego. System
nadawczy zdefiniowano jako zespół dwóch funkcjonalnych bloków przystosowujących
sygnał
w
paśmie
telewizyjnym
do
charakterystyki
satelitarnego
kanału
telekomunikacyjnego. Blok pierwszy odpowiada za kodowanie źródłowe sygnału wizji
i fonii i ich multipleksację (rys.2.2). W bloku drugim sygnał jest adaptowany do ramki
MPEG-2 i randomizowany, kodowany zewnętrznie kodem Reed-Solomona, poddany
przeplotowi, kodowany wewnętrznie, kształtowany pasmowo i modulowany [7]. W
odbiorniku zachodzą procesy odwrotne do przedstawionych i w przeciwnej kolejności.
Rys. 2.2. Schemat funkcjonalny kodowania źródłowego i adaptacji sygnału do charakterystyki
kanału satelitarnego systemu DVB-S [7]
Sygnał danych po kodowaniu i mulipleksacji w formacie MPEG-2, w bloku
drugim jest składany w ramki o długości 188 bajtów, a następnie randomizowany.
Proces ten polega na przemnażaniu kolejnych bitów danych przez binarną sekwencję
pseudolosową PRBS (Pseudo Random Binary Sequence) i ma na celu rozproszenie
mocy transmitowanego sygnału. Algorytm tworzenia tej sekwencji oparto na
wielomianie:
1 + x14 + x15
Następnie sygnał poddany zostaje procesowi kodowania zewnętrznego,
przeplataniu splotowemu i dzieleniu na ramki. Do kodowania zewnętrznego
zastosowano skrócony kod Reed-Solomona, który jest odmianą kodu korekcyjnego
FEC, stosowanego w celu zabezpieczenia informacji przed błędami. Oznacza to, że do
każdej ramki wiadomości dodawane są kolejne bity. W procesie kodowania
14
zewnętrznego do każdych 188 bajtów ramki strumienia transportowego, dodanych
zostaje 8 bajtów nadmiarowych. W systemach łączności satelitarnej może zajść sytuacja,
gdy przekłamania będą tak duże, że kodowanie korekcyjne nie zabezpieczy informacji
przed błędami. Dlatego sygnał po procesie kodowania FEC, zostaje poddany operacji
przeplotu. W wyniku takiego działania, błędy, jakie mogą wystąpić w strumieniu
transportowym, zostają względnie równomiernie rozmieszczone w obrębie ramki, co
ma umożliwić poprawną korekcję z zastosowaniem kodów FEC.
Tak stworzony strumień danych poddaje się operacji kodowania splotowego
(kodowanie Viterbi’ego). Kodowanie to polega, na dodaniu do każdego z bitów danych
jednego bitu parzystości. W efekcie liczba bitów w strumieniu ulega podwojeniu.
Ponadto w kodowaniu splotowym stosuje się operację punktowania, która polega na
usuwaniu z nadmiarowego kodu powtarzających się bitów. Dzięki tej operacji poprawia
się wydajność zastosowanego kodu splotowego.
Następnie sygnał informacyjny poddany zostaje modulacji QPSK i filtracji
filtrem o transmitancji:
1
 1 1
π  f N − f   2
H ( f ) =  + ⋅ sin


2 ⋅ f N  α  
 2 2
dla f N (1 − α ) ≤ f ≤ f N (1 + α )
gdzie:
fN =
1
R
= S – częstotliwość Nyquista;
2 ⋅ TS
2
α - współczynnik poszerzenia pasma (roll–off–factor).
Dla filtru, o transmitancji przedstawionej powyżej, zajmowane pasmo jest
szersze niż
RS
i wynosi:
2
Sygnał
filtrowany
w
B=
RS
(1 + α ) .
2
ten
sposób
może
ulegać
interferencjom
międzykanałowym. Aby zapobiec takim sytuacjom stosuje się odstępy międzykanałowe.
W systemie DVB-S zaimplementowano modulację QPSK z kodem Gray’a
(rys.2.3). Sygnał posiada stała amplitudę, natomiast zmianie ulega faza, która przyjmuje
jedną z czterech możliwych wartości. Każdy ze stanów fazy odpowiada informacji
przenoszonej przez dwa bity. Zastosowanie kodu Gray’a oznacza, że każda
15
jednorazowa zmiana fazy o kąt ±
π
2
odpowiada zmianie tylko jednego bitu, z dwóch
kodowanych.
Techniki, zaimplementowane w systemie DVB-S, pozwalają na quasibezbłędną transmisje sygnału. Bitowa stopa błędów BER (Bit Error Ratio) zawiera się
w granicach 10−10 ÷ 10−11 .
Rys. 2.3. Diagram konstelacji modulacji QPSK [7]
2.2. SYSTEMY TELEWIZJI CYFROWEJ DVB-S2
Zgodnie ze standardem DVB-S2, system nadajnika składa się z następujących
bloków funkcjonalnych (rys.2.4):
•
Moduł adaptacji strumienia wejściowego;
•
Moduł tworzenia ramek i skrambler;
•
Koder FEC;
•
Blok
„mapowania”
strumienia
danych
zgodnie
z
konstelacją
zaimplementowanej modulacji;
•
Moduł ramkowania w warstwie fizycznej;
•
Blok modulacji.
W bloku adaptacji doprowadzony z zewnątrz strumień wejściowy może zostać
opcjonalnie poddany synchronizacji oraz operacji usuwania pustych pakietów.
Dopuszcza się następujące typy danych wejściowych: strumień transportowy MPEG,
strumień bitów danych, polecenia ACM (Adaptive Coding and Modulation), analogowy
sygnał w paśmie pośrednim 70/140 MHz IF, K – IF bądź paśmie radiowym RF (Radio
Frequency).
16
Dostarczenie do systemu danych w postaci sygnału analogowego wymaga jego
konwersji na postać cyfrową. Wszystkie dane wejściowe dostarczone lub przetworzone
do postaci ciągu bitów, jeżeli zostały podzielone na pakiety, zostają zabezpieczone
przez błędami. Kodowania nie stosuje się do strumienia danych w postaci ciągłej. Tu
bowiem zastosowano kodowanie CRC-8 (Cyclic Redundancy Check-8). Kodowanie to
polega na obliczaniu sumy kontrolnej danego pakietu i dołączenie wyniku operacji na
początek kolejnego pakietu – przed bitami danych. Algorytm kodowania opiera się na
wielomianie ósmego stopnia. Jeżeli do systemu zostaje wprowadzonych więcej niż
jeden strumień danych, w kolejnym kroku zostają one złączone w jeden ciąg
informacyjny, po czym zostaje on podzielony na kolejne, następujące po sobie ramki
(tzw. DATA FIELD). Każda ramka składa się z dołączonego nagłówka oraz bitów
danych.
Rys. 2.4. Schemat funkcjonalny adaptacji sygnału informacyjnego do charakterystyki kanału w
systemie DVB-S2 [11]
W bloku kolejnym zachodzi operacja kompletowania ramek, a z pól danych
powstają tzw. BBFRAME. Nowe ramki tworzy się poprzez dołączenia do pól danych
strumienia informacyjnego dodatkowego pola wypełnionego zerami. Tak powstałe
ramki poddawane zostają randomizacji. Proces przebiega według takiego samego
algorytmu jak w przypadku systemu DVB-S.
W bloku kodera FEC następuje kodowanie nadmiarowe mające zabezpieczyć
strumień danych przed błędami. W systemie DVB-S2 zastosowano pełne kody
17
korekcyjne, oparte na algorytmach BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem multiple error
correction binary block code) oraz LPDC (Low Density Parity Check). Jeżeli w
systemie stosuje się modulację 8PSK, 16APSK bądź 32APSK, zakodowany sygnał
wymaga przygotowania do mapowania. Procedury tej nie stosuje się w przypadku
modulacji QPSK. Adaptacja ramek polega na przekonwertowaniu struktury danych z
postaci szeregowej na równoległą, dogodną w procesie mapowania.
W segmencie mapowania, dane w postaci równoległej zostają zamieniane na
odpowiedni stan sygnału zgodnie z wartościami konstelacji jednej z modulacji QPSK,
8PSK, 16APSK lub 32APSK (rys.2.5). Proces ten przebiega analogicznie jak dla
systemu standardu DVB-S, z tą różnicą, że w DVB-S2 zdefiniowano większą liczbę
modulacji, a co za tym idzie, stany sygnału zmodulowanego, będą zależały od
zastosowanej modulacji. Proces mapowania zawsze przebiega od bitu najstarszego –
MSB (Most Significant Bit) do najmłodszego – LSB (Least Significant Bit) w danej
sekwencji. Zastosowanie bardziej skomplikowanej modulacji umożliwia zwiększenie
szybkości transmisji danych.
Rys. 2.5. Mapowanie na podstawie diagramu konstelacji modulacji: a) QPSK, b) 8PSK,
c) 16APSK, d) 32APSK w systemie DVB-S2 [11]
18
Powstałe w ten sposób dwa ciągi Q oraz I zostają poddane obróbce w bloku
ramkowania w warstwie fizycznej. Ramki, dostarczone do bloku, zostają poszerzone o
nagłówek, a także podzielone na kolejne szczeliny. Każda szczelina składa się z
dziewięćdziesięciu symboli. Pole nagłówka odpowiada pierwszej szczelinie i zawiera
bity wskazujące początek ramki oraz dane sygnalizacyjne. Dodatkowo, co trzydziestą
szóstą szczelinę może zostać wpleciona w ramkę danych szczelina pusta (tzw. blok
pilota), która nie moduluje sygnału nośnego. Zabieg ten stosuje się dla potrzeb
sygnalizacji oraz w celu synchronizacji odbiornika z nadajnikiem. Utworzoną w ten
sposób ramkę danych poddaje się operacji skramblowania.
Ostatnim blokiem funkcjonalnym systemu jest blok kształtowania pasma
sygnału i modulacji. Kształtowanie pasma zajmowanego przez sygnał odbywa się
analogicznie jak w przypadku systemów DVB-S, sygnał wejściowy poddany zostaje
filtracji przez filtr o transmitancji opartej na funkcji podniesionego cosinusa. W
przeciwieństwie do DVB-S, system drugiej generacji, daje większą elastyczność w
doborze współczynnika poszerzenia pasma i umożliwia wybór jednej z trzech wartości:
α = 0.35, 0.25 lub 0,20. Zastosowanie współczynnika o mniejszej wartości ogranicza
szerokość pasma potrzebnego do transmisji sygnału, natomiast bardziej komplikuje
proces filtracji. Ostatnim etapem adaptacji sygnału do charakterystyki kanału radiowego
jest modulacja. Zastosowano tutaj modulację kwadraturową. Sygnał wyjściowy
modulatora stanowi sumę dwóch zmodulowanych ciągłych funkcji sinusoidalnie
zmiennych. Pierwsza z nich to sin (2 ⋅ π ⋅ f 0 ⋅ t ) . Druga funkcja to cos(2 ⋅ π ⋅ f 0 ⋅ t ) , jest
ona synchroniczna z pierwszą i uzyskujemy ją przez przesunięcie fazy początkowej o
kąt
π
2
. Jeden z sygnałów modulujemy stanami odpowiadającymi danym strumienia Q,
zaś drugi strumienia I.
19
3. ŁĄCZE SATELITARNE SYSTEMU DVB-S
3.1. WPROWADZENIE
Satelitarne systemy radiodyfuzyjne zbudowane są z dwóch łączy: łącza
telekomunikacyjnego „w górę” (uplink) oraz rozgłoszeniowego „w dół” (downlink).
Łącza te pracują na różnych częstotliwościach, w paśmie Ku, tj. w zakresie od 10 GHz
do 18 GHz. W skład każdego z łączy wchodzą elementy naziemne, kosmiczne oraz tory
radiowe (rys. 2.6).
Rys. 2.6. Model łącza satelitarnego systemu radiodyfuzyjnego [3]
Na elementy naziemne składają się – w przypadku łączy jednokierunkowych –
radiowe stacje: nadawcza i odbiorcza, bądź w przypadku łączy dwukierunkowych –
radiowe zespoły nadawczo-odbiorcze.
Moduł kosmiczny tworzy aparatura telekomunikacyjna umieszczona na
satelicie, służąca do odbierania, wzmacniania, przetwarzania i emitowania sygnałów
radiowych, w skład której wchodzą przekaźniki oraz anteny [19].
20
3.2. BILANS ENERGETYCZNY ŁĄCZA SATELITARNEGO
Bilans energetyczny łącza satelitarnego pozwala dobrać moc nadajnika,
czułość odbiornika oraz zyski energetyczne anten. Sporządzając bilans energetyczny
łącza rozgłoszeniowego, należy uwzględnić wszystkie znaczące czynniki, jakie
wpływają na transmisję sygnału:
•
Moc zastępczą promieniowaną izotropowo z nadajnika;
•
Straty mocy sygnału w wolnej przestrzeni;
•
Tłumienie w gazach i w czasie opadu deszczu;
•
Straty mocy wywołane scyntylacjami i efektem skręcenia polaryzacji;
•
Zysk energetyczny anteny odbiorczej.
W
analizie
tego
zagadnienia
należy
opierać
się
na
deterministycznych, stochastycznych, empirycznych oraz na ich
modelach:
wzajemnych
kombinacjach.
W technice radiowej często stosuje się wielkość nazywaną zastępczą mocą
promieniowaną izotropowo EIRP (Effective Isotropical Radiated Power), zdefiniowaną
jako iloczyn zysku energetycznego anteny oraz mocy doprowadzonej do zacisków
anteny:
EIRP = G ⋅ Ppr
Zastępcza moc promieniowana izotropowo jest wykorzystywana głównie przy
obliczeniach
propagacyjnych.
EIRP
odnosi
się
do
kierunku
maksymalnego
promieniowania anteny kierunkowej zasilanej mocą (Pwe) i odpowiada mocy anteny
izotropowej o takiej samej mocy (Pwe), pomnożonej przez zysk energetyczny (G) [18].
Fala radiowa, która propaguje w wolnej przestrzeni, ulega tłumieniu.
Tłumienie to ma najbardziej znaczący wpływ na ogólną degradację transmitowanego
sygnału na trasie Ziemia-satelita i vice versa. Wielkością charakteryzującą straty mocy
w przestrzeni swobodnej jest, wyrażany w decybelach, parametr FSLdB (Free Space
path Lost). Jego wartość zależy od odległości pomiędzy antenami nadajnika i
odbiornika oraz częstotliwości fali nośnej. Tłumienie to obliczamy korzystając z
modelu Friisa.
Odległość pomiędzy stacją naziemna, a satelitą telekomunikacyjnym
obliczamy na podstawie szerokości i długości geograficznych stacji naziemnej oraz
długości geograficznej transpondera telekomunikacyjnego, za pomocą wzoru [23]:
21
rkm = 104 18,184 − 5,378 ⋅ cos Θ ST ⋅ cos(Φ ST − Φ SAT )
gdzie:
Θ ST - szerokość geograficzna stacji naziemnej,
Φ ST - długość geograficzna stacji naziemnej,
Θ SAT - długość geograficzna satelity telekomunikacyjnego(pozycja satelitarna).
Analiza propagacji fali radiowej w wolnej przestrzeni prowadzi do
zależności na tłumienie fali radiowej wyrażonej wzorem [34]:
FSLdB = 32,45 + 20 log rkm + 20 log FMHz
gdzie:
FMhz - maksymalna częstotliwość sygnału,
rkm - odległość stacji naziemnej od satelity telekomunikacyjnego.
Fala radiowa w systemie satelitarnym propaguje przez dwa ośrodki otaczające
Ziemię: jonosferę i troposferę. Jonosfera jest ośrodkiem: niejednorodnym, nieliniowym,
anizotropowym, dyspersyjnym z punkt widzenia refrakcji i tłumienia fal radiowych,
niestacjonarnym, stratnym. Troposfera jest ośrodkiem niejednorodnym, liniowym,
izotropowym, dyspersyjnym ze względu na tłumienie fali radiowej, niestacjonarnym i
stratnym.
Zmienne warunki propagacji fali radiowej w atmosferze wymagają liczenia
tłumienia fali radiowej w gazach atmosferycznych, zgodnie z zaleceniem ITU-R P.6767 [36], oraz w czasie opadu deszczu, według zalecenia ITU-R P.618-9 [35].
Tłumienie fali radiowej w gazach atmosferycznych zależy od częstotliwości
fali radiowej, ciśnienia atmosferycznego, temperatury, zawartości pary wodnej w
atmosferze oraz położenia stacji naziemnej.
Tłumienie
fali
radiowej
podczas
opadu
deszczu
jest
zjawiskiem
stochastycznym i ma znaczenie dla łączy pracujących na częstotliwościach powyżej 10
GHz [21], dlatego też należy go uwzględnić w bilansie energetycznym łącza
satelitarnego pracującego w paśmie Ku.
Na wartość tłumienia fali radiowej podczas opadu deszczu mają wpływ takie
parametry, jak: intensywność opadu deszczu dla danego obszaru, która zostaje
przekraczana częściej niż przez 0,01% czasu w skali roku, wysokość nad poziomem
22
morza stacji naziemnej, kąt elewacji, szerokość geograficzna stacji naziemnej,
częstotliwość, zastępczy promień Ziemi [37].
Skręcenie płaszczyzny polaryzacji fali XPD (Cross-polarization effects), jest
zjawiskiem fizycznym zachodzącym w jonosferze. Efektem tego zjawiska jest zmiana
płaszczyzny polaryzacji fali spolaryzowanej liniowo. Na wielkość XPD wpływają:
tłumienie w deszczu, kąt inklinacji, częstotliwość, położenie nadajnika względem
naziemnej stacji odbiorczej.
Kolejnym zjawiskiem wywołującym straty mocy są scyntylacje, spowodowane
niejednorodnością i nie stacjonarnością ośrodka, przez jaki przechodzi fala. W efekcie
może prowadzić to niekiedy do całkowitego zaniku sygnału. Wyróżniane są dwa
rodzaje scyntylacje: troposferyczne i jonosferyczne. Na prace systemów satelitarnych
mają istotny wpływ tylko scyntylacje troposferyczne. Na wielkość tłumienia sygnału
wywołanego scyntylacjami w troposferze wpływ mają, między innymi średnia
temperatura miesiąca lub dłuższego okresu, średnia względna wilgotność w ciągu
miesiąca lub dłuższym okresie, częstotliwość, na jakiej pracuje system, położenie
satelity względem naziemnej stacji odbiorczej i odległość między nimi [35].
W
technice
antenowej
stosuje
się
charakterystykę
zwaną
zyskiem
energetycznym, który jest ilorazem mocy promieniowanej przez antenę odniesienia izotropową do mocy czynnej dostarczonej do zacisków wejściowych danej anteny
nadawczej [20]:
G (Θ,ϕ ) =
PΣ 0
PΣ + PS
przy założeniu, że w jednakowej odległości od obu anten (izotropowej i danej)
wartości natężeń pól elektrycznych są takie same.
Na kierunku maksymalnego odbioru bądź nadawania anteny definiuje się jej
maksymalny zysk energetyczny GMax . W praktyce ten parametr poddaje się w
decybelach:
dBi
GMax
= 10 ⋅ log GMax
Na podstawie bilansu energetycznego łącza satelitarnego można określić
wymagany maksymalny zysk energetyczny i na tej podstawie dobrać wielkość czaszy
anteny parabolicznej stacji naziemnej:
dBi
GMax
= 20 ⋅ log FMHz + 20 ⋅ log Dm − 41,8
gdzie:
23
FMHz - częstotliwość w megahercach,
Dm - średnica czaszy anteny parabolicznej w metrach.
24
4. NAZIEMNA TELEWIZJA CYFROWA DVB-T
System transmisyjny dla rozgłoszeniowej cyfrowej telewizji naziemnej opisuje
standard DVB-T [9]. Dokument określa strukturę ramki wiadomości, technikę
modulacji sygnału nośnego oraz kodowania kanałowego.
System składa się z dwóch bloków funkcjonalnych, które wejściowy strumień
MPEG2 przystosowują do charakterystyki kanału radiowego (rys 4.1). W skład systemu
wchodzą:
•
blok kodowania źródłowego i multipleksacji,
•
moduł adaptacji strumienia transportowego i randomizacji,
•
koder zewnętrzny,
•
moduł zewnętrznego przeplotu,
•
koder wewnętrzny,
•
moduł wewnętrznego przeplotu,
•
blok adaptacji ramki
•
przetwornik C/A i modulator [9].
Sygnał wejściowy otrzymany z bloku kodowania źródłowego i multipleksacji
poddany zostaje składaniu w ramki o długości 188 bajtów, a następnie randomizacji,
opartej na wielomianie:
1 + x14 + x15
Kodowanie zewnętrzne, przeplot, dzielnie na ramki i kodowanie
wewnętrzne zastosowano identyczne jak w systemie DVB-S.
W odróżnieniu od DVB-S zastosowano przeplot wewnętrzny, na który
składają się przeplot bitowy i znakowy. W przeplocie bitowym dane wejściowe zawierające
do dwóch strumieni bitowych są demultipleksowane (mapowanie na odpowiednie bity
wyjściowe) w „n” podstrumieni, gdzie n = 2 dla modulacji QPSK, n = 4 dla 16-QAM oraz n
= 6 dla 64-QAM. Przeplot bitowy jest wykonywany jedynie na użytecznych danych.
Proces przeplotu jest powtarzany dokładnie dwanaście razy na każdy symbol OFDM
danych użytecznych w trybie 2K oraz czterdzieści osiem razy na symbol w trybie 8k.
Celem przeplotu znakowego jest mapowanie słów n-bitowych na 1512 (tryb 2k) lub
25
6048 (tryb 8k) aktywnych nośnych na każdy symbol OFDM. Zastosowanie techniki
przeplotu wewnętrznego pozwala osiągnąć poprawny odbiór przy gorszej stopie błędów.
W bloku adaptacji do strumienia danych dołączone zostają sygnały pilotów i
TPS (Transmission Parameter Signaling), które zawierają informacje dotyczące
parametrów stosowanej techniki transmisji i pozwalają na synchronizację i
autokonfigurację odbiornika. Tak przygotowany sygnał podlega operacji dodawania
odstępu ochronnego, przetwarzania z postaci cyfrowej na analogową i modulacji
(QPSK, 16QAM, 64QAM) [9].
Rys. 4.1. Schemat funkcjonalny nadajnika DVB-T [9]
System DVB-T umożliwia wykorzystywanie jednej z dwóch liczb nośnych
OFDM (2k lub 8k), różnych sposobów modulacji nośnych, różnych sprawności
kodowania, a także różnych wartości odstępu ochronnego dla kolejnych symboli.
Ogółem można określić około 120 trybów transmisji. Każdy z wariantów
charakteryzuje się innymi parametrami tj. przepływnością, odpornością na zakłócenia
26
(decydującą o zasięgu) oraz możliwością konfiguracyjną sieci (poprzez wybór
odstępów ochronnych) (tab. 4.1).
Wybór konkretnego wariantu transmisji zależy od rodzaju przesyłanych
informacji, rodzaju odbioru (stacjonarny, przenośnych czy ruchomy) oraz zasięgu.
Kolejnym ważnym czynnikiem mającym wpływ na wybór wariantu transmisji jest
sposób nadawania – SFN (Single-Frequency Network) lub MFN (Multi-Frequency
Network) – oraz odległości między nadajnikami [32].
Tabela 4.1
Użyteczne przepływności dostępne w standardzie DVB-T (w Mbit/s), kanał 8 MHz [9]
Modulacja
QPSK
16QAM
64QAM
Odstęp ochronny
Kod
1/4
1/8
1/16
1/32
1/2
4,98
5,53
5,85
6,03
2/3
6,64
7,37
7,81
8,04
3/4
7,46
8,29
8,78
9,05
5/6
8,29
9,22
9,76
10,05
7/8
8,71
9,68
10,25
10,56
1/2
9,95
11,06
11,71
12,06
2/3
13,27
14,75
15,61
16,09
3/4
14,93
16,59
17,56
18,10
5/6
16,59
18,43
19,52
20,11
7/8
17,42
19,35
20,49
21,11
1/2
14,93
16,59
17,56
18,10
2/3
19,91
22,12
23,42
24,13
3/4
22,39
24,88
26,35
27,14
5/6
24,88
27,65
29,27
30,16
7/8
26,13
29,03
30,74
31,67
Sygnał telewizyjny zapewniający poprawny odbiór powinien charakteryzować
się bitową stopą błędu na poziomie 2 ⋅ 10−4 . W tabeli 4.2 przedstawiono wymagane
wartości C/N dla BER = 2 ⋅ 10−4 w zależności od rodzaju kanału.
Kanał Rice’a dotyczy odbioru stacjonarnego, który polega na odbiorze za
pomocą anteny kierunkowej zawieszonej na wysokości 10 m nad poziomem terenu w
27
obecności fali bezpośredniej od nadajnika. Kanał Rayleigha dotyczy odbioru
przenośnego, to znaczy takiego, w którym występują tylko fale odbite, ale odbiornik nie
porusza się. W odbiorze tym odbiornik znajdujący się wewnątrz lub na zewnątrz
budynku i korzysta z prostej anteny.
Tabela 4.2
Wymagane wartości C/N dla DVB-T w zależności od rodzaju kanału [9]
Wymagane C/N dla BER = 2 ⋅ 10−4 [dB]
Modulacja
QPSK
16QAM
64QAM
Kanał
Kod
Kanał Gaussa
Kanał Rice’a
1/2
3,5
4,1
5,9
2/3
5,3
6,1
9,6
3/4
6,3
7,2
12,4
5/6
7,3
8,5
15,6
7/8
7,9
9,2
17,5
1/2
9,3
9,8
11,8
2/3
11,4
12,1
15,3
3/4
12,6
13,4
18,1
5/6
13,8
14,8
21,3
7/8
14,4
15,7
23,6
1/2
13,8
14,3
16,4
2/3
16,7
17,3
20,3
3/4
18,2
18,9
23,0
5/6
19,4
20,4
26,2
7/8
20,2
21,3
28,6
Rayleigha
System DVB-T charakteryzuje się względnie dobrym zabezpieczeniem
transmisji przed błędami w odbiorze stacjonarnym i przenośnym. Umożliwia to
uzyskanie dużych zasięgów przy znacznie niższej mocy promieniowanej w stosunku do
emisji analogowych. Poza tym uzyskano uodpornienie sygnału na zaniki wynikające ze
zjawiska wielodrogowości. Zastosowanie tzw. odstępów ochronnych w pewnym
przedziale czasowym, w trakcie których odbiornik nie analizuje sygnału, daje
możliwość wyeliminowania wpływu sygnałów odbitych.
28
Poprawę odbioru można uzyskać także przez zastosowanie transmisji
jednoczęstotliwościowej, w której zsynchronizowane sygnały z różnych nadajników
mogą być traktowane jako sygnały odbite. Gdy czas dotarcia sygnału mieści się
odstępie ochronnym jest traktowany jako użyteczna składowa sygnału wypadkowego.
Dzięki temu sieci SFN mogą być budowane na obszarach większych niż zasięgi
poszczególnych stacji wchodzących w skład danej sieci. Ograniczeniem w planowaniu
tego typu sieci jest odległość miedzy stacjami nadawczymi, gdyż zbyt duża może
powodować opóźnienia większe niż maksymalna długość odstępu ochronnego, a to
powoduje powstanie zjawiska interferencji własnych.
Pierwotnie standard DVB-T zakładał zgodność z kodekiem MPEG-2, co
umożliwiało emisję czterech bądź pięciu programów standardowej rozdzielczości
SDTV w jednym multipleksie cyfrowym. Możliwe jest jednak zastosowanie
wydajniejszych systemów kompresji, jak MPEG-4 H.264/AVC, wykorzystując do tego
strumień transportowy MPEG-2 [12]. Zastosowanie takiej kompresji pozwala na emisję
siedmiu programów w jednym multipleksie.
29
5. ŁĄCZE SYSTEMU DVB-T
W systemie standardu DVB-T można dwa typy łączy:
•
Cyfrowe horyzontowe łącze radiowe punkt-punkt pomiędzy RTCN
(Radiowo-Telewizyjne Centrum Nadawcze), a RTON (RadiowoTelewizyjny Ośrodek Nadawczy);
•
Łącze radiodyfuzyjne między RTON, a instalacjami odbiorczymi
użytkowników [9].
O parametrach cyfrowej horyzontowej linii radiowej CHLR decyduje jej
właściciel i operator. Z punktu widzenia odbiorcy bardziej istotne jest łącze
rozgłoszeniowe (rys. 5.1). Systemy standardu DVB-T pracują w zakresie częstotliwości
UHF oraz VHF, a metody analizy i projektowania tych systemów określają Zalecenia
ITU-R: P.1546 [41] oraz P.1812 [42].
Rys. 5.1. Model łącza standardu DVB-T
5.1. BILANS ENERGETYCZNY ŁĄCZA ROZSIEWCZEJ
TELEWIZJI NAZIEMNEJ
Dokument ITU-R P.1546 zawiera opis metod projektowania rozsiewczych
łączy naziemnych: przebiegających nad obszarami lądowymi, morskimi oraz w
30
terenach mieszanych. Zalecenie odnosi się do systemów pracujących w zakresie od 30
do 3000 MHz na dystansie od 1 do 1000 km, dla anten zawieszonych na wysokościach
nieprzekraczających 3000 m. Metody te bazują na interpolacji oraz ekstrapolacji na
podstawie doświadczalnie wyznaczonych krzywych pola elektrycznego jako funkcji
odległości, wysokości zawieszenia anteny, częstotliwości, dostępności połączenia
wyrażonym w procentach czasu oraz rodzaju terenu (ląd czy morze), nad jakimi
projektuje się łącze. Krzywe te opracowano dla 1 kW zastępczej mocy promieniowanej
izotropowo dla częstotliwości 100, 600 oraz 2000 MHz.
Algorytm projektowania łącza składa się z 18 punktów [41], które wyglądają
następująco.
1. Dobór rodzaju przęsła ze względu na teren, nad jakim będzie przebiegać. Obszar
mieszany wymaga uwzględnienia obliczeń z punktu 11.
2. Określenie zakresu dla wymaganej dostępności połączenia (w zakresie 1% do 50%):
•
Zakres o dostępności 1 – 10% czasu,
•
Zakres o dostępności 10 – 50% czasu.
Jeżeli zakładana dostępność transmisji wynosi 1, 10 bądź 50%, to pomija się punkt 10.
3. Przyporządkowanie przewidywanej częstotliwości do jednego z dwóch zakresów:
§ < 600 MHz – zakres, gdzie graniczne częstotliwości to 100 MHz oraz 600
MHz,
§ > 600 MHz – zakres, gdzie graniczne częstotliwości to 600 MHz oraz
2000 MHz.
Jeżeli zakładana częstotliwość wynosi 100, 600 bądź 2000 MHz, to pomija się punkt 9.
4. Zdefiniowanie długości przęsła, które musi zawierać się w zakresie 1-1000 km.
5. Obliczenia z punktów 6-11 przeznaczona są dla terenów lądowych.
6. Obliczenia z punktów 7-10 przeznaczone są dla dostępności połączenia w zakresie
1-10% czasu.
7. Obliczenia z punktów 8-9 wykonuje się dla zakresu częstotliwości < 600 MHz.
8. Wyznaczenie wartości natężenia pola elektrycznego przy pokryciu terenu większym
niż 50%, przy określonej skutecznej wysokości zawieszenia anteny nadawczej
(skuteczna wysokość anteny nadawczej jest to wysokość w metrach względem
poziomu odniesienia na dystansie 3-5 km, dla której antena nadawcza oddziałuje na
antenę odbiorczą przy określonym poziomie zakłóceń sygnału):
8.1. Obliczenia z punktów 8.1.1 – 8.1.6 wykonuje się, jeśli wysokość skuteczna
anteny wynosi 10 m lub więcej.
31
8.1.1. Wyznaczenie najmniejszej i największej dopuszczalnej wysokość anteny
h1. Porównanie h1 z wartościami: 10, 20, 37.5, 75, 150, 300, 600 lub 1200
m. W przypadku gdy wysokość jest równa jednej z wymienionych
wielkości pomija się podpunkt 8.1.6.
8.1.2. Obliczenia w punktach 8.1.3 – 8.1.5 wykonuje się, gdy wysokość h1 jest
równa jednej z wartości wymienionej w punkcie 8.1.1.
8.1.3. Obliczenia w punkcie 8.1.4 przeprowadza się, gdy przewidywana
długość łącza pokrywa się z jedną z wartości zawartych w tabeli 5.1.
8.1.4. Oszacowanie wartości natężenia pola elektrycznego dla minimalnego
pokrycia terenu wynoszącego 50% przy określonym poziomie zakłóceń dla
sygnału doprowadzonego do anteny odbiorczej, odległości od nadajnika
oraz wysokości zawieszenia anteny nadawczej.
8.1.5. Wykonanie obliczeń z punkt 8.1.4 w przypadku, gdy długość łącza nie
pokrywa się z jedną z wartości zawartych w tabeli 5.1. Obliczenia
przeprowadza się dobierając z tabeli odległości najbliższe zakładanej, a
następnie dokonuje interpolacji zgodnie z zależnością:
E = Einf + ( Esup + Einf ) log(d / dinf ) / log(dsup / dinf )
[dB( µV / m)] ,
gdzie:
d: przewidywany dystans,
dinf:
najbliższy stabelaryzowany dystans mniejszy niż d,
dsup:
najbliższy stabelaryzowany dystans większy niż d,
Einf:
wartość pola elektrycznego dla dinf,
Esup:
wartość pola elektrycznego dla dsup.
8.1.6. W przypadku niezgodność wysokości h1 z wartościami w punkcie 8.1.1.
wartość pola elektrycznego należy wyznaczyć według zależności:
E = Einf + ( Esup − Einf ) log(h1 / hinf ) / log(hsup / hinf )
[dB( µV / m)] ,
gdzie:
hinf:
600 m jeśli h1 > 1200 m, w innym przypadku najbliższa dopuszczalna
wartość mniejsza od h1,
hsup:
1200 m jeśli h1>1200 m, w przeciwnym wypadku najbliższa
dopuszczalna wartość większa od h1,
32
Einf:
wartość pola elektrycznego dla hinf na wymaganym dystansie,
Esup:
wartość pola elektrycznego dla hsup na wymaganym dystansie.
Jeśli wysokość h1 jest większa niż 1200 m należy dodatkowo sprawdzić czy
natężenie pola elektrycznego nie przekracza dopuszczalnych wartości [41].
Następnie należy wykonać punkt 8.1.3 – 8.1.5.
8.2. Jeśli wysokość skuteczna anteny wynosi mniej niż 10 m, wartość natężenia pola
elektrycznego jest wyznaczana na podstawie innych metod niż w punkcie 8.1
[41].
9. Jeśli przewidywana częstotliwość nie pokrywa się z jedną z trzech częstotliwości
100 MHz, 600 MHz, 2000 MHz, to wykonuje się punkt 8, uwzględniając
interpolacje bądź ekstrapolacje wartości pola elektrycznego zgodnie z zależnością:
E = Einf + ( Esup − Einf ) log( f / f inf ) / log( f sup / f inf )
[dB( µV / m)] ,
gdzie:
f:
przewidywana częstotliwość (MHz),
finf:
100 MHz jeśli f < 600 MHz, 600 MHz w innym przypadku
fsup:
600 MHz jeśli f < 600 MHz, 2000 MHz w innym przypadku)
Einf:
wartość pola elektrycznego dla finf,
Esup:
wartość pola elektrycznego dla fsup.
Dla częstotliwości powyżej 2000 MHZ należy dodatkowo sprawdzić czy wartość
natężenia pola elektrycznego nie przekracza dopuszczalnego poziomu.
10. Jeśli przewidywana dostępność połączenia, określana w procentach czasu, różni się
od 1, 10, 50%, to punkty 7 – 9 wykonuje się interpolując wartości pola
elektrycznego zgodnie z metodą opisaną w Zaleceniu [41].
11. Dla łącza mieszanego wykonuje się dodatkowe obliczenia, opisane w Zaleceniu, a
także punktach 6 – 10, uwzględniając łącza: lądowe oraz nadmorskie.
12. Jeśli dostępne są informacje na temat kąta TCA (Terrain Clearance Angle), wartość
natężenia pola elektrycznego koryguje się w oparciu o ten parametr zgodnie z
metodą podaną w zaleceniu.
13. Wykonanie obliczeń w celu oceny spadku wartości pole elektrycznego w wyniku
rozpraszania troposferycznego.
14. Dokonanie korekty pola elektrycznego z punktu widzenia wielkości zakłóceń pola
elektrycznego w pobliżu anteny odbiorczej.
15. Dla obszarów miejskich i podmiejskich należy zmniejszyć wartość natężenia pola
elektrycznego o współczynnik obliczany według Zalecenia.
33
16. Jeżeli przewidywany jest odbiór o zasięgu większym niż 50%, to należy uwzględnić
poprawkę dla pola elektrycznego.
17. Porównanie otrzymanej wartości natężenia pola elektrycznego z dopuszczalnym
poziomem.
Jeśli dla łącza mieszanego dostępność połączenia wynosi mniej niż 50% czasu,
konieczne jest obliczenie maksymalnej wartości pola dokonując interpolacji wartości
dla obszarów lądowych i morskich, zgodnie z zależnością:
Emax = E fs + d s Ese / dtotal
[dB(µV/m)],
gdzie: Efs – wartość pola elektrycznego w wolnej przestrzeni dla 1 kW e.r.p, wyraża się
zależnością: E fs = 106.9 − 20 log(d ) [dB( µV / m)] ,
Ese
–
„wzmocnienie”
dla
krzywej
łącza
nadmorskiego,
wzorem: Ese = 2.38{1 − exp(− d / 8.94)}log(50 / t )
wyraża
się
[dB] ,
t – procent czasu,
d – odległość (km),
ds – całkowita długość łącza przebiegającego nad morzem,
dtotal – całkowita długość łącza.
18. Uwzględnienie tłumienia transmisji w torze radiowym, które wyraża się zależnością:
Lb = 139.3 − E + 20 log f [dB] ,
gdzie:
Lb – podstawowe tłumienie transmisji (dB)
E – wartość pola elektrycznego (dB(µV/m)) przy 1kW
f – częstotliwość (MHz).
Tabela 5.1
Długość łącza w kilometrach, dla jakiej można odczytać wartość pola elektrycznego z krzywych
zawartych w Zaleceniu ITU-R P.1546 [41]
34
1
14
55
140
375
700
2
15
60
150
400
725
3
16
65
160
425
750
4
17
70
170
450
775
5
18
75
180
475
800
6
19
80
190
500
825
7
20
85
200
525
850
8
25
90
225
550
875
9
30
95
250
575
900
10
35
100
275
600
925
11
40
110
300
625
950
12
45
120
325
650
975
13
50
130
350
675
1000
5.2. WYBÓR PARAMETRÓW EMISJI
Podczas projektowania łącza DVB-T należy uwzględnić parametry emisji,
które określone zostały podczas RRC’06 (Regional Radiocommunication Conference2006) [14]:
•
rodzaj modulacji: QPSK, 16-QAM, 64-QAM,
•
kodowanie: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8,
•
pasmo ochronne GI (guard intervals): 1/4, 1/8, 1/16, 1/32,
•
liczba nośnych: 2k, 8k.
W tabeli 5.2 przedstawiono wpływ modulacji, kodowania i pasma ochronnego
na jakość transmisji.
Tabela 5.2
Wpływ parametrów emisji na jakość transmisji [14]
Parametr
Dostępne wartości
Znaczenie
Przepływność, C/N,
Rodzaj modulacji
QPSK, 16-QAM, 64-QAM
współczynnik ochronny,
minimalne natężenie pola
Przepływność, C/N,
Kodowanie
1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8
współczynnik ochronny,
minimalne natężenie pola
Pasmo ochronne
1/4, 1/8, 1/16, 1/32
Przepływność, rozmiary
SFN
35
Minimalną wymaganą przepływnością bitową dla multipleksu DVB-T jest
24,88 Mbit/s. Wielkość ta pozwala na dobór parametrów transmisji DVB-T. Z tabel
zamieszczonych w materiałach końcowych
konferencji RRC’06 wynika, że
optymalnymi trybami transmisji są:
•
modulacja 64-QAM, kodowanie 3/4, pasmo ochronne = 1/8,
•
modulacja 64-QAM, kodowanie 5/6, pasmo ochronne = 1/4.
Porównanie dwóch wyżej wymienionych technik zawarto w tabeli 5.3.
Tabela 5.3
Porównanie 2 wybranych technik transmisji DVB-T [14]
modulacja 64-QAM,
modulacja 64-QAM,
kodowanie 3/4, pasmo
kodowanie 5/6, pasmo
ochronne = 1/8
ochronne = 1/4
Przepływność [Mbit/s]
24,88
24,88
Wymagane C/I [dB]
21,2
22,7
Współczynnik ochronny
21,0
23,3
54,2
55,7
Ok. 67 km
Ok. 34 km
Minimalne medianowe
natężenie pola [dBµV/m]
Odległość stacji w SFN
Technikę transmisji opartą na modulacji 64-QAM, kodowaniu 3/4 oraz paśmie
ochronnym 1/8 stosuje się tam, gdzie odległości pomiędzy stacjami w systemach SFN
są niewielkie bądź SFN nie jest przewidywany do wdrożenia.
System oparty na modulacji 64-QAM, kodowaniu 5/6 i paśmie ochronnym 1/4
przewidywany jest wówczas, gdy odległość między stacjami SFN jest duża. Jest to
system bardziej wymagający, mniej odporny na zakłócenia. Jego zaletą jest duża
elastyczność przy ewentualnym wprowadzaniu nowych stacji.
36
6. NAZIEMNA TELEWIZJA CYFROWA W POLSCE
6.1. UWARUNKOWANIA PRAWNE
Jedynym obowiązującym aktem prawnym regulującym wprowadzanie
naziemnej telewizji cyfrowej w Polsce i w Europie jest postanowienia końcowe
Regionalnej Konferencji Radiokomunikacyjnej, która odbyła się w Genewie w 2006
roku. W dokumencie tym zawarto ustalania dotyczące:
•
obszarów rezerwacji częstotliwości,
•
procedur możliwych w przyszłości zmian,
•
ostatecznej daty wyłączenia emisji analogowej - 17 czerwca 2015 roku.
W styczniu 2010 roku opublikowano projekt ustawy o wdrożeniu naziemnej
telewizji cyfrowej DVB-T na terytorium RP. Obecnie przechodzi on etap konsultacji
społecznych. Ustawa stanowi formalno-prawną podstawą wyłączenia analogowej
telewizji naziemnej i wprowadzenia cyfrowej telewizji naziemnej.
Ustawa określa w szczególności:
•
termin wyłączenia nadawania analogowego –na dzień 31 lipca 2013 roku,
•
tryb wyboru operatora cyfrowej sieci nadawczej,
•
obowiązki operatora multipleksu,
•
obowiązki nadawców programów telewizyjnych,
•
kwestie związane z przeprowadzeniem kampanii informacyjnej [24].
6.2. WYKAZ STACJI RADIODYFUZYJNYCH I
MULTIPLEKSÓW
Według RRC’06 Polsce przydzielono 8 multipleksów (7 w zakresie UHF i 1 w
zakresie VHF) oraz dwa dodatkowe obszary wykorzystania częstotliwości (rys. 6.1).
37
Rys. 6.1. Plany kanałowe dla częstotliwości 470-862 MHz dla systemu DVB-T [22]
W Polsce przewidziano 49 stacji radiodyfuzyjnych o dużych mocach.
Rozmieszczenie nadajników tych stacji przedstawiono na rysunku 6.2.
38
Rys. 6.2. Rozmieszczenia najważniejszych stacji radiodyfuzyjnych w Polsce
6.3. HARMONOGRAM
WPROWADZENIA
TELEWIZJI
NAZIEMNEJ
Przebieg wdrażania naziemnej telewizji cyfrowej oraz wyłączenia telewizji
analogowej zilustrowano na rysunku 6.3. Zgodnie z tym planem odbiór telewizji
cyfrowej w Tarnowie będzie możliwy dopiero od 31.07.2011 roku.
Rys. 6.3. Harmonogram cyfryzacji telewizji naziemnej w Polsce [31]
39
7. TELEWIZJA MOBILNA
7.1. STRUMIENIOWA TELEWIZJA MOBILNA
Architektura systemu strumieniowej telewizji mobilnej opiera się na sieciach
komórkowych (generacji: 2,5G, 3G i 4G). Wadą tego typu systemu jest ograniczenie
liczby użytkowników, korzystających jednocześnie z telewizji cyfrowej. Strumień
telewizji cyfrowej jest wysyłany osobno do każdego użytkownika (rys. 7.1). Poza tym
na jakość świadczonych usług ma wpływ prędkość przemieszczania się terminala
odbiorczego. Wady te zostały ograniczone w systemie czwartej generacji - LTE (Long
Term Evolution). Koszt budowy infrastruktury strumieniowej telewizji mobilnej jest
duży niższy niż DVB-H.
Rys. 7.1. Struktury telewizji mobilnej: rozsiewczej i strumieniowej [15]
40
7.2. ROZSIEWCZA TELEWIZJA MOBILNA (DVB-H)
Standard DVB-H został zatwierdzony przez ETSI jako EN 302 304 [10]. Jest
to system transmisji obrazu i dźwięku dla terminali przenośnych, będący rozszerzeniem
standardu DVB-T [rozdział 4]. Głównymi udoskonaleniami są:
•
dodatkowa sygnalizacja w bitach TPS,
•
tryb 4k,
•
głębokie przeplatanie,
•
dodatkowe zabezpieczenie przed błędami MPE-FEC (Multi Protocol
Encapsulation Forward Error Correction),
•
technika TS (Time Slicing) [10].
Udoskonalania te pozwalają uzyskać odpowiednio ulepszenie i przyspieszenie
wykrycia usługi oraz szybsze przełączanie częstotliwości, optymalny dobór mobilności
oraz wymiarów komórki w sieci SFN, zabezpieczenie przed błędami wynikającymi z
pracy w ruchu i warunkach szumu impulsowego, ochronę przed błędami
spowodowanymi efektem Dopplera oraz ograniczenie zużycia energii przez odbiornik
[32].
Rys. 7.2. Implementacja systemu DVB-H na bazie systemu DVB-T [32]
41
Zgodnie z materiałami końcowymi konferencji RRC–06 oraz strategii
cyfryzacji telewizji naziemnej w Polsce na system DVB – H przydzielono jeden
multipleks (MUX4).
Usługi w ramach DVB-H będą dostępne tylko w największych miastach w
Polsce. Obszary emisji rozsiewczej telewizji mobilnej z uwzględnieniem planów
kanałowych zaprezentowano na rysunku 7.3.
Rys. 7.3. Plany kanałowe oraz zasięgi systemu DVB-H w Polsce [22]
Dnia 3 maja 2009 roku, w ramach konkursu ogłoszonego przez UKE, został
wyłoniony operator techniczny rozsiewczej telewizji mobilnej. Została nim spółka
INFO –TV – FM Sp. z o.o.
42
Odbiór sygnału w standardzie DVB-H jest możliwy za pomocą przenośnych
odbiorników lub telefonów komórkowych z wbudowanym odbiornikiem TV. Telefony
komórkowe obsługujące rozsiewczą telewizję mobilną to: LG U900, LG KU950, LG
KB770, Sagem myMobileTV, SGH-P910, SGH-P960, SGH-F510, Nokia N96, Nokia
N92, Nokia N77, Nokia SU-33W (przystawka współpracująca z modelami Nokii: N86,
N85, E75, 5800 XpressMusic, 5530 XpressMusic, N97, N97 mini, 6220 Clasic, 6220
Navigator), Telefunken, VEDIA, TRAK, SAMSUNG P960.
43
8. OFERTA PLATFORM SATELITARNYCH W
TARNOWIE I OKOLICACH.
Pierwsza cyfrowa platforma satelitarna (Cyfra+) zainaugurowała swoją
działalność w 1998 roku. W okresie dwunastu lat nastąpił rozwój techniki oraz wzrost
zapotrzebowania na usługi DTH.
Na początku roku 2010, na polskim rynku, istnieje już pięciu głównych
operatorów cyfrowej telewizji satelitarnej. Są to:
•
Cyfra+;
•
Cyfrowy Polsat;
•
Telewizja „n”;
•
Telewizja na kartę;
•
Cyfrowa Platforma TVP.
Każdy z operatorów, aby dostarczać sygnał telewizyjny do klienta, musi
posiadać dostęp do transpondera na satelicie telekomunikacyjnym. Głównym
operatorem telekomunikacyjnym w Europie, udostępniającym przekaz satelitarny, jest
spółka holdingowa Eutelsat S.A. Jest ona właścicielem sytemu złożonego z trzech
satelitów o nazwie „Hot BirdTM”, tj. Hot BirdTM 6, Hot BirdTM 8 oraz Hot BirdTM 9.
Satelity te umieszczone są na pozycji 130 szerokości geograficznej wschodniej [13]. W
Polsce z usług konsorcjum korzysta czterech dostawców telewizji satelitarnej: Cyfra+,
Cyfrowy Polsat, Telewizja „n” oraz Telewizja na kartę.
Poza spółką Eutelsat, własny system satelitarny posiada konsorcjum SES
ASTRA. System składa się z piętnastu satelitów umieszczonych na orbicie
geostacjonarnej. Obszar Europy Środkowo-Wschodniej, w tym Polski – Cyfrowa
Platforma TVP – pokryty jest sygnałem z czterech satelitów, zlokalizowanych na 19,20
szerokości geograficznej wschodniej, tj. ASTRA 1H, ASTRA 1KR, ASTRA 1L oraz
ASTRA 1M [26].
44
8.1. CYFRA+.
Cyfra+ jest platformą multimedialną oferującą usługi takie jak:
•
Wideo na życzenie – VoD (Video on Demand);
•
Telewizja HDTV;
•
Telewizja SDTV.
VoD jest usługą interaktywną, polegającą na umożliwieniu abonentowi
płatnego dostępu do aktualnej oferty operatora, która zawiera aktualizowane okresowo
filmy oraz inne usługi audiowizualne. Wymaga ona wykorzystania kanału zwrotnego,
którym może być, w przypadku Cyfry+, sieć internetowa bądź telefoniczna (SMS
(Short Message Service), infolinia). Cennik filmów i usług dostępnych w ramach oferty
Cyfra+VoD przedstawiono w tabeli 4.1.
Tabela 8.1
Oferta VoD – Cyfra+ [1]
Oferta
Seriale
Premiery
Hity
Dokumenty
Cena
3-5 zł
11-13 zł
8 zł
4 zł
Dwie pozostałe usługi, tj. telewizja wysokiej rozdzielczości oraz SDTV są
oferowane w ramach pakietów tematycznych. W tabeli 2.6 zaprezentowano ofertę ze
stycznia 2010 roku.
Tabela 8.2
Oferta pakietowa – Cyfra+ [1].
Rodzaj
Powitalny+
Podstawowy+ Komfortowy+ Prestiżowy+
pakietu
Cena
Prestiżowy
HD+
19,90 zł
42,90 zł
63,90 zł
150,90 zł
168,90 zł
Przy zakupie danego pakietu programów istnieje możliwość zakupienia bądź
wynajmu dekodera. Operator oferuje następujące modele: Sagem SD, Strong SRT 6880,
Strong SRT 6860, Pace DSR 2221, Thomson, Mediasat, Philips DSR 3201, Philips
DSX, Philips DSB, Philips PVR HD oraz Philips DSR 6201 HD. Zakup dekodera jest
uzależniony od wyboru oferty programowej.
45
8.2. CYFROWY POLSAT
Platforma Cyfrowy Polsat działa na polskim rynku od grudnia 1999 roku.
Operator świadczy usługi w ramach telewizji rozsiewczej, telefonii, a także internetu.
Główny profil działalności spółki stanowi telewizja cyfrowa, obejmująca wideo na
życzenie, transmisję telewizji standardowej oraz wysokiej rozdzielczości. Ofertę
programową platformy przedstawia tabela 2.7.
Tabela 8.3
Oferta pakietowa – Cyfrowy Polsat [2]
Pakiet
Mini
programów
Cena
Mini
Familijny
Max
9,90 zł
19,90 zł
37,90 zł
Familijny
Familijny
Familijny
HBO
i Relax
i Relax
Mix
Mix HBO
57,80 zł
77,80 zł
57,90 zł
W ramach VoD operator umożliwia wypożyczenie pojedynczego filmu oraz
miesięczny dostęp do katalogu filmów (tab. 2.8).
Tabela 8.4
Oferta VoD – Cyfrowy Polsat [2]
Nowości
Oferta
Hity
Katalog
Miesięczny
dostęp do
katalogu
Cena
11 zł
5-8 zł
5-8 zł
20 zł
Platforma Cyfrowy Polsat oferuje trzy grupy dekoderów, uzależnione od
wybranego przez odbiorcę pakietu programów:
46
•
Dekodery standardowej rozdzielczości;
•
Dekodery HD;
•
Dekodery PVR HD.
8.3. TELEWIZJA „N”
W październiku 2006 roku grupa ITI (International Trading and Investments
Holdings S.A. Luxemburg) uruchomiła nową platformę satelitarną, wprowadzając jako
pierwsza na polski rynek telewizję wysokiej rozdzielczości HDTV oraz usługę PVR
(Personal Video Recorder), znaną także jako DVR (Digital Video Recorder). Telewizja
„n” umożliwia korzystanie z wideo na życzenie (tab. 2.9)
Tabela 8.5
Oferta VoD – Telewizja „n”[17]
Oferta
nSeriale
Picture Box
nFilmHD VOD
Premiery VOD
Cena
30 zł*
30 zł*
b/d**
Od 11 zł
* - cena za miesięczny dostęp do usługi
** - operator nie podaje informacji o opłatach
W ofercie Telewizji „n” programy telewizyjne zostały pogrupowane w pakiety
tematyczne (tab. 2.10) oraz możliwość wykupienia opcji dodatkowych (tab. 2.11).
Tabela 8.6
Pakiety tematyczne – Telewizja „n”[11]
Pakiet
Informacje
Hity
Kultura
Sport i
i rozrywka
filmowe
nauka
motoryzacja
Dzieci
Style
moda
świat
Cena
6 zł*
16 zł
16 zł
muzyka
16 zł
16 zł
16 zł
* - od dnia 1 sierpnia 2008 roku warunkiem zawarcia umowy z operatorem
Telewizji „n” jest zakup dwóch pakietów tematycznych.
Tabela 8.7
Oferta dodatkowa – Telewizja „n”[11]
Oferta
nFilmHD
Film Box
Cinemax
HBO
Cena
20 zł
15 zł
15 zł
25 zł
47
Wybór dekodera zależy od wymagań odbiorcy odnośnie możliwości
nagrywania oraz pojemności dysku, jaką oferuje urządzenie oraz od zakupionego
pakietu.
8.4. TELEWIZJA NA KARTĘ
Telewizja na kartę powstała w październik 2008 roku. Jej założycielem jest
grupa ITI, która jako pierwsza w Polsce, wprowadziła system prepaid (pre – przed, paid
- opłacony) dla tego typu działalności. Aby skorzystać z usług operatora, należy uiścić
opłatę aktywacyjną, w wysokości 49-89 zł, uzależnioną od długości okresu próbnego.
Po upływie okresu startowego odbiorca ma prawo wyboru okresu przedłużenia umowy
według określonego cennika (tab. 2.12).
Tabela 8.8
Oferta dodatkowa – Telewizja na kartę [16]
Okres ważności
doładowania
Kwota za
doładowanie
1 miesiąc
3 miesiące
6 miesięcy
12 miesięcy
16 zł
42 zł
72 zł
120 zł
Wraz z zestawem aktywacyjnym nabyć można jeden z dostępnych dekoderów
Technisat Digit S2-CD lub Globo Optimum X10.
8.5. CYFROWA PLATFORMA TVP
Telewizja Polska S.A. we wrześniu 2009 roku uruchomiła własną platformę
telewizji satelitarnej „Cyfrowa platforma TVP”. W założeniach produkt miał być
uzupełnieniem wdrażanej telewizji naziemnej DVB-T i umożliwiać odbiór bezpłatnych
programów. Jedyne koszty, jakie musiałby ponieść użytkownik, to zakup dekodera. Od
dnia 9 października 2009 roku sygnał nadawany przez „Cyfrową platformę TVP” został
zakodowany. Warunki oraz sposób odbioru nie są znane opinii publicznej.
48
8.6. PORÓWNANIE DOSTĘPNYCH OFERT
Podsumowując, każda z platform posiada indywidualną ofertę, zróżnicowaną
pod względem liczby i tematyki programów. Dlatego też trudno jest dokonać ich
wnikliwej analizy porównawczej. W tabeli 2.13 przedstawiono szacunkowe koszty
wykonania instalacji, zakupu przykładowego sprzętu oraz miesięcznego abonamentu.
Tabela 8.9
Porównanie ofert najbardziej liczących się dostawców telewizji satelitarnej w Polsce
Instalacja
Cyfrowy
Polstat
Cyfra +
Telewizja
„n”
Platforma
TVP *
[zł]
[zł]
[zł]
[zł]
40 ÷ 50 (ustawienie anteny) + 40 ÷ 50 (montaż urządzeń) =
80 ÷ 100 **
Sprzęt
(Tuner,
konwerter,
itd.)
99
(Echostar)
Abonament
9,90 ÷ 78,90
Razem
Telewizja
na kartę
[zł]
79
(Peace DSR
2221,
Thomsona
TS-4, Strong
6880)
38
( nbox
HDTV)
19,90 ÷ 168,90
22 ÷ 161
Brak
danych
10 ÷ 16
188,90 ÷ 277,90178,90 ÷ 347,90 140 ÷ 299
Brak
danych
309 ÷ 315
Brak
danych
199
(Globo
Opitcum
4060CX
Plus)***
* - Platforma nie zdefiniowała cenników. Są one opracowywane.
** - Cena jest oparta na cennikach stosowanych przez dwóch różnych
instalatorów tarnowskich (F.H. MAZUR, ANDRZEJ MAZUR M., ul. B.
Fatimskiej 27; F.H.U. Komsat Rafał Woźniczka, ul. Słoneczna 29/33)
*** - cena dekodera wraz z kartą aktywacyjną
49
9. UWAGI DOTYCZĄCE PROJEKTOWANIA I
WYKONANIA INSTALACJI ODBIORCZYCH
TELEWIZJI SATELITARNEJ
Projektując i wykonując instalację odbiorczą cyfrowej telewizji satelitarnej
należy zapewnić odpowiednią moc i jakość sygnału na wejściu odbiornika. Poziom
sygnału powinien zawierać się w granicach od 45 do 85 dBµV. Natomiast jakość
sygnału charakteryzują trzy parametry: BER, FER (Frame Error Correction) oraz SNR.
Poprawny odbiór sygnału w systemie TV-Sat zapewniony zostaje przy bitowej stopie
błędu na poziomie 10-6 (tab. 9.1) [5].
Tabela 9.1
Wpływ BER i SNR na jakość odbioru sygnału telewizji satelitarnej [5]
BER
SNR [dB]
10-4
8
10-5
10.5
10-6
11.7
10-7
12.3
10-8
12.8
10-9
13.2
Jakość odbioru
Problemy
Bardzo dobra
Na moc sygnału telewizyjnego i bitową stopę błędu na wejściu odbiornika
wpływ mają takie czynniki jak:
50
•
zysk energetyczny anteny odbiorczej,
•
wizowanie anteny,
•
tłumienie wnoszone przez kabel koncentryczny,
•
ekranowanie kabla,
•
tłumienie złączy,
•
wzmocnienie urządzeń aktywnych, pasywnych,
•
szumy wnoszone przez urządzenia aktywne.
Sposób obliczania zysku energetycznego anteny odbiorczej opisano w
podrozdziale 3. Wzrost zysku energetycznego można osiągnąć przez zastosowanie
anteny o większym rozmiarze. Wartość kąta elewacji anteny powinna być wyznaczona
za pomocą miernika. Dla Tarnowa kąty elewacji oraz azymutu anteny wynoszą
odpowiednio, w przypadku odbioru sygnału z satelity „Hot Bird” 32o18’ oraz 10o39’,
zaś z „Astry 1” 32o66’ i 2o34’. Tłumienie kabla zależy od jego impedancji, właściwości
materiału, z jakiego został wykonany oraz długości.
9.1. PRZYKŁAD INSTALACJI ODBIORCZEJ TV-SAT W
DOMU JEDNORODZINNYM
W Polsce duża popularnością wśród użytkowników cieszą się systemy DTH.
Przykład najprostszej instalacji wykonanej w tej technice przedstawiony został na
rysunku 9.1.
Instalacja składa się z anteny, dwóch konwerterów LNB (Low Nosie Block)
zamocowanych w układzie „zez” oraz przełącznika DiSEqC (Digital Satellite
Equipment Control). Rozwiązanie takie umożliwia odbiór programów TV z dwóch
satelitów. Sygnał odebrany przez antenę, ulega w bloku LNB przemianie częstotliwości
do pasma IF, a następnie jest transmitowany do tunera kablem koncentrycznym o
impedancji 75 Ώ.
Rys. 9.1. Przykład instalacji odbiorczej telewizji satelitarnej z jednym tunerem umożliwiającej
odbiór sygnału z dwóch satelitów [5]
51
9.2. PRZYKŁAD INSTALACJI ZBIORCZEJ TV-SAT
Zbiorczą instalację odbiorczą można wykonać wykorzystując multiswitche.
Multiswitch to urządzenie, które pozwala na przełączenie sygnałów w paśmie
pośredniej 950-2150 MHz oraz sygnałów analogowej telewizji naziemnej. Stosowanie
tego urządzenia zapewnia abonentom dostęp do sygnału o dowolnej polaryzacji i
paśmie oraz dowolnego satelity.
Rys. 9.2. Przykład instalacji zbiorczej, w której zastosowano multiswitch’e [5]
52
Na rysunku 9.2 przedstawiono przykładowy schemat instalacji tego typu.
Instalacja pozwala na odbiór programów cyfrowej telewizji z jednego z dwóch satelitów,
wybrany przez abonenta oraz naziemnej telewizji analogowej w każdym gnieździe
abonenckim. W przypadku zastosowania STB (Set-top box) instalacja umożliwia także
odbiór naziemnej telewizji cyfrowej.
53
10. MOŻLIWOŚCI ODBIORU NAZIEMNEJ TELEWIZJI
CYFROWEJ W TARNOWIE I OKOLICACH
10.1. ODBIÓR DVB-T Z DOSTĘPNYCH NADAJNIKÓW
Zgodnie z materiałami końcowymi konferencji RRC 06 oraz strategii
cyfryzacji telewizji naziemnej w Polsce, Tarnów i okolice wchodzą w skład kilku
obszarów rezerwacji częstotliwości (rys. 10.1), w tym: Kielc, Krakowa, Tarnowa,
Rzeszowa oraz Szczawnicy z Gorlicami.
Rys. 10.1. Przyporządkowanie obszarów administracyjnych poszczególnym obszarom
rezerwacji częstotliwości [43].
W
okresie
przejściowy
dwóm
multipleksom
częstotliwościowe, których wykaz przedstawiono w tabeli 10.1
54
przydzielono
kanały
Tabela 10.1
Wykaz kanałów dla obszarów częstotliwości - MUX1 i MUX2 [22]
Nazwa obszaru rezerwacji częstotliwości
Numery
kanałów
Tarnów
Kraków
MUX1
45
25
MUX2
23
64
Szczawnica
Kielce
Rzeszów
45
62
42
61
36
61
- Gorlice
Materiały końcowe z konferencji w Genewie zawierają wykaz największych
ośrodków nadawczych dla poszczególnych obszarów rezerwacji częstotliwości oraz
moce przydzielonym im nadajników (tab. 10.2).
Tabela 10.2
Wykaz mocy dla obszarów częstotliwości - MUX1 i MUX2 [14]
Nazwa obszaru rezerwacji częstotliwości
Moc
nadajnika
Tarnów –
Góra św.
Marcina
Kraków –
Chorągwica
Szczawnica/Gorlice
Kielce –
Rzeszów –
św.
Sucha
Krzyż
Góra
MUX1
47 dBW
50 dBW
43/43 dBW
50 dBW
50 dBW
MUX2
47 dBW
50 dBW
43/43 dBW
50 dBW
50 dBW
Na dzień 15 kwietnia 2010 roku nie prowadzi się emisji w wyżej
wymienionych obszarach rezerwacji częstotliwości poza rejonem Rzeszów – Sucha
Góra ( emisja testowa).
Wykorzystując specjalistyczne oprogramowanie planistyczne CHIRplus dla
potrzeb niniejszej pracy inżynierskiej wykonano symulacje komputerowe emisji
sygnału DVB-T dla Tarnowa i okolic. Otrzymane w ramach badań symulacyjnych
moce nadajników stacji naziemnych sygnału DVB-T okazały się być zgodne z
wymaganiami dokumentów końcowych RRC’06, a ich wykaz zamieszczono w tabeli
10.3.
55
Tabela 10.3
Wykaz stacji nadawczych, kanały i moce, z jakimi pracują – MUX1
Nazwa stacji nadawczej
Kanał
Moc ERP [dBW]
Dobra – G. nad Kiwajami
25
30
Kraków – Chorągwica
25
100
Kraków – Krzemionki
25
0.05
Laskowa
25
0.05
Limanowa – G. Lipowe
25
0.06
Przeginia – Racławice
25
30
Stryszków – G. Stryszków
25
30
Tymbark – G. Podłopień
25
10
Winiary
25
0.05
Gromnik – ul. Widok
45
0.1
Tarnów – G. św. Marcina
45
30
Gorlice – komin EC Glinik
45
0.01
Gorlice – G. Cmentarna
45
10
Grybów – G. Kamienna
45
0.02
Kamionka Wielka – G.
45
0.1
Nowy Sącz – Chruślice
45
2.5
Nowy Sacz – G. Wysokie
45
10
Rytro – G. Cycówka
45
10
Szczawnica – G. Prehyba
45
10
Krosno – budynek ZUS
52
1
Krosno – Sucha Góra
52
50
Rzeszów – Baranówka
52
1.7
Strzyrzów – Działy
52
0.1
Kielce – komin EC
62
3
Kielce – św. Krzyż
62
50
Kielce – Targowa
62
5
Sandomierz – wieża ciśnień
62
1
Starachowice – ul.
62
0.1
Dybówka
Martenowska
56
Na rysunkach 10.2 – 10.6 przedstawiono wyniki symulacji naniesione na
mapki,
uwzględniające
obecny
podział
administracyjny
oraz
obszar
byłego
województwa tarnowskiego.
Rys. 10.2. Zasięg uzyskany dla obszaru rezerwacji częstotliwości „Tarnów”, MUX 1
Rys. 10.3. Zasięg uzyskany dla obszaru rezerwacji częstotliwości „Kraków”, MUX 1
57
Rys. 10.4. Zasięg uzyskany dla obszaru rezerwacji częstotliwości „Kielce”, MUX 1
58
Rys. 10.5. Zasięg uzyskany dla obszaru rezerwacji częstotliwości
„Szczawnica/Gorlice”, MUX 1
59
Rys. 10.6. Zasięg uzyskany dla obszaru rezerwacji częstotliwości „Rzeszów”, MUX 1
Predykcja natężenia pola elektrycznego dla sygnału radiowego DVB-T została
wykonana za pomocą modelu opisanego w zaleceniu ITU-R P.1546 z zastosowaniem
systemu SFN, który w terenie górzystym pozwala na lepsze pokrycie sygnałem
radiowym. Model ten opisano w rozdziale 5.2. Kolorem zielonym zaznaczono obszary,
na których minimalny miedianowy poziom (wartość) natężenia pola elektrycznego
wynosi 55,7 dB (µV/m) dla odbioru stacjonarnego. Obiekty emitujące sygnały
telewizyjne w standardzie DVB-T zostały dobrane na podstawie istniejącej
infrastruktury, co z punktu widzenia operatora zmniejsza znacznie koszty budowy
systemu.
10.2. REGIONALNA OFERTA PROGRAMOWA
60
Telewizja Publiczna otrzymała do dyspozycji trzeci multipleks (MUX3) dzięki
czemu będzie wstanie zapewnić dosył sygnału do wszystkich abonentów. Obszary
rezerwacji częstotliwości zostały tak dobrane, aby zapewnić emisje programów
regionalnych na terenie pokrywającym się z obszarem danego województwa.
W tabeli 10.4 przedstawiono obszary rezerwacji częstotliwości dla trzeciego
multipleksu z uwzględnieniem mocy nadajników oraz kanałów, na których pracują.
Tabela 10.4
Wykaz kanałów i mocy dla obszarów częstotliwości - MUX3 [14]
Nazwa obszaru rezerwacji częstotliwości
Tarnów –
św.
Marcina
Numer
nadajnika
Chorągwica
Szczawnica/Gorlice
Kielce –
Rzeszów –
św.
Sucha
Krzyż
Góra
50
50
34/34
47
26
47 dBW
50 dBW
43/43 dBW
50 dBW
50 dBW
kanału
Moc
Kraków –
Analogicznie, jak w podrozdziale 10.1, dokonano na drodze symulacyjnej
predykcji sygnału telewizyjnego standardu DVB-T dla regionalnej oferty programowej
w województwie małopolskim. Dla parametrów stacji nadawczych pobranych z serwisu
„Radiopolska” [25] zaproponowano następujące moce nadajników, przedstawione w
tabeli 10.5.
Tabela 10.5
Wykaz stacji nadawczych, kanały i moce z jakimi pracują – MUX3 [14]
Nazwa stacji nadawczej
Kanał
Moc ERP [dBW]
Tarnów – G. św. Marcina
50
30
Kraków – Chorągwica
50
100
Kielce – św Krzyż
47
50
Krosno – Sucha Góra
26
50
Gorlice
34
10
Szczawnica
34
10
61
Na rysunkach 10.7 i 10.8 przedstawiono wyniki symulacji komputerowych
prezentujących problemy występujące na brzegach obszaru rezerwacji częstotliwości
przy zastosowaniu wielu stacji doświetlających. Rozwiązaniem tego problemu może
być odpowiednie dobranie opóźnień sygnału radiowego poszczególnych stacji
nadawczych.
Rys. 10.7. Zasięg uzyskany dla obszaru rezerwacji częstotliwości „Kraków/Tarnów”, MUX 3
Rys. 10.8. Zasięg uzyskany dla obszaru rezerwacji częstotliwości
„Szczawnica/Gorlice”, MUX 3
62
11. PROJEKTOWANIE I WYKONANIE INSTALACJI
ODBIORCZYCH DVB-T
Instalacja odbiorcza DVB-T składa się z anteny, przewodu antenowego oraz
dekodera sygnałów radiowych. Dekoder może być zintegrowany z telewizorem albo
dołączony do odbiornika analogowego jako tzw. STB (Set-Top-Box). Urządzenie to
powinno zapewnić obsługę:
•
standardu DVB-T,
•
formatów SD i HD kodowanych w systemie MPEG-4 H.264/AVC dla
sygnału wizji;
•
formatów mono, stereo i dźwięku dookólnego 5.1., kodowanych w systemie
MPEG-2 warstwa II albo AC- 3 (Dolby Digital) i E-AC-3 (Dolby Digital
Plus) dla sygnału fonii [22].
Przy projektowaniu instalacji odbiorczej DVB-T najistotniejszym czynnikiem
jest dobór anteny. Dobierając antenę odbiorczą należy uwzględnić takie czynniki, jak:
•
jej odległość od nadajnika/nadajników,
•
liczbę nadajników, oraz pasma ich pracy (kanały),
•
odległość kątowa pomiędzy nadajnikami,
•
moc nadawania danego kanału,
•
kierunkowość anteny nadajnika,
•
polaryzację, na której pracują anteny nadajników,
•
przeszkody na drodze antena nadajnika – antena odbiorcza,
•
rodzaj instalacji, do której dobieramy antenę,
•
wpływ źródeł sygnałów zakłócających [5].
63
Tabela 11.1
Dobór anten w zależności od odległości od nadajnika i od rodzaju anteny [5]
Do 10km
Do 25km
Powyżej
25km
Antena siatkowa
NIE
NIE
NIE
Antena logarytmiczna
TAK
Tak
NIE
TAK
TAK
TAK
Niekonieczny
TAK
TAK
Zestaw: antena Yagi na kanał 6 – 12 +
antena Yagi na kanał 21 - 60
Zestaw: antena Yagi na kanał 6-12 +
antena Tri Eco Digital na kanały 2169[2.35]
Anteny do odbioru telewizji analogowej pozwalają także zapewnić odbiór
sygnału cyfrowego. Jedyną anteną, która nie spełnia wymagań systemu DVB-T jest
antena „siatkowa”. Jest to antena szerokopasmowa, gdzie stosunek C/N jest nie do
przyjęcia. Dobór anteny w zależności od odległości od nadajnika przedstawia tabela
11.1.
64
WNIOSKI I UWAGI KOŃCOWE
W Polsce jako obowiązujące przyjęto standardy telewizji cyfrowej DVB-S i
DVB-S2dla telewizji satelitarnej oraz DVB-T dla telewizji naziemnej i DVB-H dla
mobilnej. Najlepiej dostępną formą przekazu sygnału telewizyjnego standardu DVB jest
telewizja satelitarna, zaś standardy cyfrowej telewizji naziemnej i mobilnej są dopiero
na etapie testów i pierwszych wdrożeń.
Konieczność budowy nowej infrastruktury rozsiewczej dla naziemnej telewizji
cyfrowej DVB-H skutecznie hamuje jej rozwój, na korzyść telewizji strumieniowej,
której infrastruktura opiera się na sieciach komórkowych trzeciej i czwartej generacji.
Przy czym plany cyfryzacji Polski zakładają udostępnianie usług w ramach DVB-H
tylko na obszarach o bardzo dużym stopniu zurbanizowania.
Analiza bilansów energetycznych łączy dla systemu satelitarnego oraz dla
telewizji naziemnej pozwala stwierdzić, że większe wymagania stawia się części
odbiorczej w telewizji satelitarnej. Poziomy mocy w systemach odbiorczych DVB-S i
DVB-S2 wymagają stosowania elementów niskoszumnych oraz anten parabolicznych i
podświetlanych o odpowiedniej konstrukcji i względnie dużych rozmiarach, co w
zdecydowanym stopniu podraża instalację odbiorczą. Czynnikiem ograniczającym
odbiór telewizji satelitarnej, pracującej w paśmie Ku, jest tłumienie w czasie opadu
deszczu. Wady tej pozbawiona jest naziemna telewizja cyfrowa, gdyż pracuje w paśmie
częstotliwość VHF i UHF.
Z kolei z punktu widzenia planowania pokrycia danego obszaru sygnałem
radiowym łatwiejszym rozwiązaniem jest zastosowanie nadajnika umieszczonego na
satelicie telekomunikacyjnym. W przypadku miasta Tarnowa i okolic sygnał można
odbierać w blisko 100% miejsc. W porównaniu z systemem DVB-S zasięg sygnału
radiowego telewizji naziemnej danej stacji nadawczej jest znacznie bardziej
ograniczony, co wynika głównie z morfologii terenu i częściowo z zakresu
częstotliwości, na jakiej pracuje system DVB-T. Wymusza to stosowanie podziału na
obszary rezerwacji częstotliwości. Byłe województwo tarnowskie podzielono pomiędzy
pięć obszarów rezerwacji częstotliwości. Rozwiązanie takie wymaga od operatora
technicznego stosowania sieci SFN, zaś od odbiorcy znajomości lokalizacji nadajnika,
65
poziomu mocy odbieranego sygnału, co wiąże się z zastosowaniem odpowiedniej
anteny Uda-Yagi.
W niniejszej pracy opierając się na modelu empiryczno-stochastycznym
przedstawionym w Zaleceniu ITU-R P.1556, wyznaczono dla pasm VHF i UHF na
obszarze dawnego województwa tarnowskiego mapy zasięgów radiowych dla
naziemnej telewizji cyfrowej.
Wprawdzie ze względu na bogatsza ofertę programową telewizja satelitarna
jest zdecydowanie atrakcyjniejsza niż naziemna telewizja cyfrowa, jednak wiąże się ona
z koniecznością ponoszenia dość wysokich opłat abonamentowych. Natomiast odbiór
telewizji
cyfrowej
z
nadajników
naziemnych
wymaga
jedynie
poniesienia
jednorazowych kosztów zakupu Set-Top-Boxa, bowiem Krajowa Rada Radiofonii i
Telewizji nakłada na dostawców programów telewizyjnych obowiązek bezpłatnej ich
emisji w standardzie DVB-T.
Rozwój telewizji cyfrowej niesie za sobą poszerzenie zakresu oferowanych
usług, a ponadto cyfrowe systemu satelitarne i naziemne oferują łatwiejszy dostęp do
usług interaktywnych.
66
PODZIAŁ PRACY
Piotr Cieśla:
•
Wstęp do pracy
•
Rozdział 2 – Telewizja cyfrowa nadawana z satelitów radiodyfuzyjnych
•
Rozdział 3 – Łącze satelitarne systemu DVB-S
•
Rozdział 6 – Naziemna telewizja cyfrowa w Polsce
•
Rozdział 8 – Oferta platform satelitarnych w Tarnowie i oklicach
•
Rozdział 9 – Uwagi dotyczące projektowania i wykonania instalacji
odbiorczych telewizji satelitarnej
•
Rozdział 10 – Możliwości odbioru naziemnej telewizji cyfrowej w
Tarnowie i okolicach
•
Wnioski i uwagi końcowe
Michał Skórka:
•
Wstęp do pracy
•
Rozdział 1 – Telewizja cyfrowa
•
Rozdział 4 – Naziemna telewizja cyfrowa DVB-T
•
Rozdział 5 – Łącze Systemu DVB-T
•
Rozdział 7 – Telewizja mobilna
•
Rozdział 10 – Możliwości odbioru naziemnej telewizji cyfrowej w
Tarnowie i okolicach
•
Rozdział 11 – Projektowanie i wykonanie instalacji odbiorczych DVB-T
•
Wnioski i uwagi końcowe
Biorąc pod uwagę wykonanie części praktycznej projektu, tj Analizę odbioru
naziemnej telewizji cyfrowej w Tarnowie i okolicach, można podać udział procentowy:
•
Dobór poziomów mocy dla poszczególnych stacji z uwzględnieniem
korelacji między stacjami pracującymi w sieciach SFN:
– Piotr Cieśla – 50%
– Michał Skórka – 50%
67
•
Wykonanie symulacji w programie CHIRplus, służącym do planowania
sieci rozsiewczych:
– Piotr Cieśla – 30%
– Michał Skórka – 70%
•
Graficzna modyfikacja uzyskanych wyników:
– Piotr Cieśla – 70%
– Michał Skórka – 30%
68
BIBLIOGRAFIA:
[1] CANAL+ Cyfrowy Sp. z o.o., www.cyfraplus.pl, Styczeń 2010
[2] Cyfrowy Polsat S.A., Serwis platformy satelitarnej Polsatu, www.cyfrowypolsat.pl,
Styczeń 2010
[3] De Bruin R., Smits J., Digital video broadcasting: technology, standards and
regulations, AHS, London 1998
[4] DIPOL Sp.J., Portal internetowy dystrybutora CCTV, WLAN, TV-SAT oraz
producenta anten, www.dipol.com.pl, kwiecień 2010
[5] DIPOL Sp.J., Materiały szkoleniowe do kursu Projektowanie zbiorowych instalacji
satelitarnych w oparciu o multiswitche oraz stację czołową, Kraków 2009
[6] DVB Project Office, Oficjalna strona projektu DVB, www.dvb.org, luty 2010
[7] ETSI EN 300 421, Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel
coding and modulation for 11/12 GHz satellite services, August 1997
[8] ETSI EN 300 473, Digital Video Broadcasting (DVB); Satellite Master Antenna
Television (SMATV) distribution systems, April 1997
[9] ETSI EN 300 744, Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel
coding and modulation for digital terrestrial television, 2009
[10] ETSI EN 302 304, Digital Video Broadcasting (DVB); Transmission System for
Handheld Terminals (DVB-H), 2004
[11] ETSI EN 302 307, Digital Video Broadcasting (DVB); Second generation framing
stucture, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services,
News Gathering and other broadband satellite applications (DVB-S2), April 2009
[12] ETSI TS 101 154, Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines
for the use of Video and Audio Coding in Broadcasting Applicationsbased on the
MPEG-2 Transport Stream, 2009
[13] Eutelsat Communications S.A., Strona operatora technicznego telewizji
satelitarnej, www.eutelsat.com, Styczeń 2010
[14] ITU, FINAL ACTS of the Regional Radiocommunication Conference forplanning
of the digital terrestriaal broadcasting servicein parts of Regions 1 and 3, in the
frequency bands174-230 MHz and 470-862 MHz (RRC-06), Genewa 2006
69
[15] IDG Poland S.A., Portal czasopisma „NetWorld”, www.networld.pl, kwiecie ń
2010
[16] ITI Neovision Sp. z.o.o., Serwis platformy satelitarnej Telewizji na kartę,
telewizjanakarte.pl, Styczeń 2010
[17] ITI Neovision Sp. z o.o., Serwis platformy satelitarnej tvn, n.pl, Styczeń 2010
[18] Kubacki R., Anteny mikrofalowe. Technika i środowisko, WKŁ, Warszawa 2008
[19] Kułakowski P., Wykłady z przedmiotu systemy satelitarne, Kraków 2008
[20] Ludwin W., Wykłady z przedmiotu podstawy radiokomunikacji, Tarnów 2009
[21] Ludwin W., Wykłady z przedmiotu systemy radiokomunikacyjne, Tarnów 2009
[22] Międzyresortowy Zespół do Spraw Wprowadzania Telewizji i Radiofonii Cyfrowej
w Polsce, Plan wdrażania telewizji cyfrowej w Polsce, grudzień 2009
[23] Małek, Majcher, Analiza porównawcza telewizyjno-radiowych satelitarnych
platform cyfrowych działających w Polsce, Tarnów 2008
[24] Ministerstwo Infrastruktury, Oficjalna strona Ministerstwa Infrastruktury,
www.mi.gov.pl, kwiecień 2010
[25]
RadioPolska,
Serwis
poświęcony
radiofonii
i
telewizji
w
Polsce,
www.radiopolska.pl, marzec 2010
[26] SES ASTRA S.A., Strona operatora technicznego telewizji satelitarnej, www.sesastra.com, Styczeń 2010
[27] Skarbek W., Multimedia. Algorytmy i standardy kompresji. Akademicka Oficyna
Wydawnicza PLJ, Warszawa 1998
[28] Sesena J., The DVB satellite, cable and SMATV systems. Why the technical choices
were made, EBU Technical Review, Grand Saconnex 1995
[29] Telewizja Polska S.A., Serwis platformy satelitarnej telewizji polskie,j
www.platformatvp.pl, Styczeń 2010
[30] TP EmiTel sp. z o.o., Witryna operatora naziemnej sieci radiowo-telewizyjnej w
Polsce, www.emitel.pl, marzec 2010
[31] Urząd Komunikacji Elektronicznej, Oficjalna strona Urządu Komunikacji
Elektronicznej, www.uke.gov.pl, kwiecień 2010
[32] Więcek D., Gołębiewski B., Porównanie standardów DVB-T i DVB-H w
zastosowaniu do telewizji mobilnej, Instytut Łączności, Wrocław 2009
[33] Zalecenie ITU-R P.372-9, Radio Noise , ITU, Genewa 2007
70
[34] Zalecenie ITU-R P.525-2, Calculation of Free-Space attenuation, ITU, Genewa
1994
[35] Zalecenie ITU-R P.618-9, Propagation data and prediction methods required
for the design of Earth-space telecommunication systems, ITU, Genewa 2007
[36] Zalecenie ITU-R P.676-7, Attenuation by atmospheric gases, ITU, Genewa 2007
[37] Zalecenie ITU-R P.835-4, Reference Standard Atmospheres, Genewa 2005
[38] Zalecenie ITU-R P.837-5, Characteristics of precipitation for propagation
modeling, ITU, Genewa 2007
[39] Zalecenie ITU-R P.839-3, Rain height model for prediction methods, ITU, Genewa
2001
[40] Zalecenie ITU-R P.1510, Annual mean surface temperature, ITU, Genewa 2001
[41] Zalecenie ITU-R P.1546-3, Method for point-to-area predictions for terrestrial
services in the frequency range 30 MHz to 3 000 MH, ITU, Genewa 2007
[42] Zalecenie ITU-R P.1812, A path-specific propagation prediction method for pointto-area terrestrial services in the VHF and UHF bands, ITU, Genewa 2007
[43] Zarządzenie Nr 62 Prezesa Urzędu Komunikacji Elektronicznej z dnia 12 września
2002 r. zmieniające zarządzenie w sprawie planu zagospodarowania częstotliwości dla
zakresu 470-862 MHz, UKE, Wrzesień 2009
[44] Zieliński R.J, Satelitarne sieci teleinformatyczne, WNT, Warszawa 2009
71