авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

Иван Омелянюк

ЦИФРОВОЕ ЭФИРНОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ

Практика, новые направления развития

цифрового эфирного телевидения

и создания цифровых

эфирных телесетей

Пособие для специалистов телерадиоиндустрии

Киев – 2010

В книге проанализированы и описаны рыночные

и технико-технологические модели развития цифрово-

го эфирного телевидения (DVB-T) с 2000 до 2009 года.

Главное внимание уделяется развитию цифровых эфир ных телесетей. Многоканальные цифровые эфирные те лесети стандарта DVB-T каждая страна создает в соот ветствии с соглашением «Женева-2006», конкурируя с соседями относительно сроков выключения аналогового телевидения, поскольку ускоренный срок дает преиму щества в освоении дополнительного частотного ресурса.

Большое внимание автор уделяет использованию опыта других стран.

Книга предназначена для инженерно-технических работников телекомпаний, провайдеров, операторов те лесетей, проектантов цифровых DVB-T сетей, предста вителей государственных регуляторных органов и других специалистов, которых интересуют вопросы внедрения цифрового эфирного телевидение. В книге содержится полезная информация для менеджеров, которые зани маются вопросами выбора оптимальных технико-эконо мических подходов для внедрения цифрового эфирного телевидения, а также для преподавателей и студентов профильных технических вузов.

Об авторе Иван Васильевич ОМЕЛЯНЮК – ак тивный организатор процесса перехода на «цифру» в Украине, руководитель на учно-исследовательских работ по внед рению цифрового эфирного телевидения стандарта DVB-T в Украине (с 2002 г.), автор публикаций на всемирных форумах (Научно-техническая конференция «IBC Conference» 2004, в 2006 г. – Всемир ный мобильный телевизионный конгресс «Mobile TV World Congress», 2007, 2008 г. – Конференция «Стратегии перехода на цифровые тех нологии», «Digital Switchover Strategies Conference», Лондон, в 2009 г.), член правления Международной ассоциации цифрово го эфирного вещания «DigiTAG», генеральный директор науч но-производственного предприятия «Квант-Эфир», первой компании в Украине, которая начала разработку и производство современного телевизионного и радиовещательного передаю щего оборудования.

В 2006 г. на научно-технической конференции IВС- в Амстердаме (Нидерланды) получил награду «IBC Conference Award» за наилучшую публикацию «Step-by-step rollout of DVB-T(H) services in Ukraine in 2006».

Автор благодарит за сотрудничество работников Европей ского вещательного союза (EBU) и Международной ассоциа ции цифрового наземного эфирного вещания (DigiTAG) Natalie Mouyal и Edgar Wilson, которые предоставили возможность ис пользовать новейшие публикации EBU.

Отдельной благодарности заслуживают работа переводчи ка Ивана Вальчука, консультации д.т.н., профессора Гофайзе на О.В., д.т.н., профессора Воробиенко П.П.

Содержание Об авторе.................................................................. Обзор содержания книги........................................ Услуги цифрового эфирного телевидения................................... Нормативно-правовые условия.......................................... «Цифровые дивиденды» после отключения аналогового телевидения.......... Многоканальные цифровые эфирные телесети............................ Раздел 1. Введение............................................ Раздел 2. Услуги цифрового эфирного телевидения................ 2.1. Внедрение услуг цифрового эфирного телевидения.......................... 2.2. Требования к услугам................................................... 2.3. Портативный внутренний/внешний приём и стационарный приём на антенну, установленную снаружи домов..................................... 2.3.1. Общие сведения................................................. 2.3.2. Пропускная способность мультиплекса.............................. 2.3.3. Качество покрытия............................................... 2.3.4. Параметры излучения............................................ 2.4. Телевидение высокой четкости (HDTV).................................... 2.4.1. Общие сведения................................................. 2.4.2. Пропускная способность мультиплекса.............................. 2.4.3. Стандарт DVB-T2................................................ 2.5. Мобильное телевидение................................................ 2.5.1. Общие сведения................................................. 2.5.2. Пропускная способность мультиплекса.............................. 2.5.3. Качество покрытия............................................... 2.5.4. Параметры излучения............................................ 2.6. Интерактивное телевидение и услуги передачи данных....................... 2.6.1. Общие сведения................................................. 2.6.2. Интерактивные услуги............................................ 2.7. Итоги................................................................ 2.7.1. Развитие услуг.................................................. 2.7.2. Развитие услуг и сетей............................................ Раздел 3. Нормативно-правовые условия........................ 3.1. Введение............................................................. 3.2. Определение услуг в регламенте радиосвязи............................... 3.2.1. Общие сведения................................................. 3.2.2. Распределение диапазонов частот для цифрового вещания............. 3.3. Частотные планы...................................................... 3.3.1. Общие сведения................................................. 3.3.2. Диапазон ІІІ, IV/V............................................... 3.3.3. Диапазон 1,5 ГГц................................................ 3.4. Переходной этап внедрения цифрового эфирного телерадиовещания........... 3.4.1. Общие сведения................................................. 3.4.2. Отключение аналогового телевидения............................... 3.4.3. Лицензирование................................................. 3.5. Итоги................................................................ Раздел 4. «Цифровые дивиденды»............................... 4.1. Введение............................................................. 4.2. Внедрение положений соглашения «Женева-2006»......................... 4.2.1. Использование частотных диапазонов............................... 4.2.2. Основные условия планирования и разработки проектов для DVB-T сети....................................................... 4.2.3. Конфигурация сети............................................... 4.3. Внедрение мобильного ТВ в специально отведенном поддиапазоне............. 4.4. Внедрение мобильных услуг 3G в специализированном поддиапазоне.......... 4.4.1. Общие сведения................................................. 4.4.2. Влияние на телерадиовещательные услуги........................... 4.4.3. Проблемы с совместимостью между 3G и DVB-T..................... 4.5. Использование «свободных мест» (whіte spaces)............................ 4.6. Итоги................................................................ Раздел 5. Многоканальные цифровые эфирные телесети........... 5.1. Введение............................................................

. 5.2. Методика трансформации существующих аналоговых национальных телесетей в сети синхронного цифрового вещания.............................. 5.3. Режимы передатчиков DVB-T / DVB-H................................... 5.4. Общенациональные и региональные сети синхронного цифрового вещания..... 5.4.1. Передающая станция............................................. 5.4.2. Передающие DVB-T SFN-сети наземного синхронного эфирного вещания................................ 5.4.3. Головная станция мультиплексирования (ГСМ)...................... 5.4.4. Спутниковая передающая станция................................. 5.4.5. Центр оперативного управления и мониторинга....................... 5.4.6. Особенности синхронного цифрового вещания....................... 5.4.7. Настройка SFN-сети и зон синхронного вещания..................... 5.5. Параметры излучения и особенности модернизации DVB-T сетей после завершения переходного периода....................................... 5.5.1. Причины для внесения изменений в сети DVB-T после завершения переходного периода.................................................. 5.5.2. Частота........................................................ 5.5.3. Мощность...................................................... 5.5.4. Антенна........................................................ 5.5.5. Высота антенн................................................... 5.6. Выбор систем DVB-T................................................... 5.6.1.Разнообразие вариантов DVB-T.................................... 5.6.2. Варианты режима модуляции DVB-T передатчиков.................... 5.6.3. Компрессия и мультиплексирование................................ 5.6.4. Стандарты кодирования........................................... 5.6.5. Система передачи данных........................................ 5.7. Модификация передающих станций в процессе развития и реализации «цифровых дивидендов»................................................... 5.7.1. Причины для внесения изменений................................. 5.7.2. Расширение покрытия........................................... 5.7.3. Улучшение достоверности приёма (покрытия)....................... 5.8. Мультиплексы («слои покрытия»)....................................... 5.8.1. Причины возможной доработки................................... 5.8.2. Разнесение местонахождения передатчиков......................... 5.9. Итоги............................................................... Раздел 6. Практический опыт развития цифрового эфирного телевидения до и после завершения переходного периода......... 6.1. Вступление.......................................................... 6.2. Переходной период развития цифрового эфирного телевидения.............. 6.3. Развертывание DVB-H сети............................................ 6.4. Подготовка к переходу на цифровое вещание высокой четкости (HDTV)....... Раздел 7. Удовлетворение потребностей телезрителей............ 7.1. Вступление.......................................................... 7.2. Способы улучшения приёма............................................ 7.3. Перенастройка приёмников............................................ 7.4. Замена приёмного оборудования........................................ 7.5. Информационная кампания............................................ Раздел 8. Выводы и рекомендации.............................. Раздел 9. Краткий словарь терминов и понятий.................. Раздел 10. Приложения....................................... Приложение 1........................................................... 1.1. Организация выключения аналогового телевидения в Нидерландах...... 1.2. Организация выключения аналогового телевидения в Финляндии........ 1.3. Организация выключения аналогового телевидения в Швеции.......... Приложение 2........................................................... Правительством Украины утверждена «Государственная программа внедрения цифрового телерадиовещания»............................... Приложение 3........................................................... Правительством республики Беларусь утверждена «Государственная программа внедрения цифрового телевизионного радиовещания в Республике Беларусь до 2015 года»................................... Приложение 4........................................................... Правительством РФ утверждена концепция федеральной целевой программы «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009-2015 гг.».................................................... Перечень ссылок......................................................... Книга «ЦИФРОВОЕ ЭФИРНОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ. Практика, новые направления развития цифрового эфирного телевидения и создания цифровых эфирных теле сетей. Пособие для специалистов телевидения» охраняется согласно закона Укра ины «Об авторском праве и смежных правах». Полное или частичное воспроизведение или размножение любым способом всей книги или отдельных её частей без письменно го разрешения автора запрещается. Положено максимум усилий для опубликования достоверной информации, однако Издатель и Автор не несут ответственность за возможные убытки от использования вмещённой информации.

Обзор содержания книги В начале 2009 г. начался переломный период в развитии циф рового эфирного телевидения (DVB-T). До завершения полного выключения аналогового телевидения осталось немного времени.

По международному соглашению «Женева-2006» аналоговое эфирное телевидение должно быть выключено во всех странах Европы, Азии и Африки не позже 17.06.2015. Согласно дирек тивам комиссии Евросоюза аналоговое телевидение в странах ЕС выключается до 2012 года. Поэтому соседние с Евросоюзом страны, такие как Беларусь, Россия, Молдова, Украина, должны применить методы ускоренного создания цифровых DVB-T пере дающих сетей, чтобы не потерять часть частотного ресурса для телерадиовещания и предложить телезрителям улучшенные те левизионные услуги.

Индустрия создания телерадиопрограмм уже довольно дав но стала цифровой. Осталось «оцифровать» последнее ее звено, которое обеспечивает доставку телепрограмм зрителям. Это зве но – эфирные телерадиовещательные сети. Соглашение «Жене ва-2006» гармонизировало международное распределение часто тного ресурса для DVB-T и дало возможность строить цифровые сети с максимальным использованием инфраструктуры сущест вующих аналоговых сетей. Развитие DVB-T сетей происходит в соответствии с требованиями регуляторных органов.

Рынок и в дальнейшем будет определять услуги, которые предлагаются телезрителям. Конъюнктура рынка отличается в разных странах, а поэтому и телевизионные услуги также будут отличаться. Регуляторные нормы являются основой для развития этих услуг и указывают на политические приоритеты, которые также не будут похожими в разных странах. Избранные техно логии, типы передающего и приёмного оборудования могут как способствовать внедрению новых услуг, так и в некоторой мере 8 тормозить этот процесс. Следовательно, нужно сделать правиль Обзор ный выбор, опираясь на эксплуатационные требования, норма содержания тивно-правовые условия и технологические инновации. книги Следует отметить, что пассивность или активность госу дарственных регуляторных органов и правительства чрезвычай но сильно влияет на развитие цифрового эфирного телевидения в стране.

Сотрудничество между участниками медиарынка и регулятор ными органами является крайне важным для успешного внедре ния новых услуг. Все участники медиарынка (телерадиокомпании, провайдеры контента, операторы мультиплексов и телесетей, а также производители бытовой электроники и потребители) заин тересованы в цифровом наземном телевидении, а поэтому долж ны поддерживать и ускорять его развитие.

Услуги цифрового эфирного телевидения В контексте этой книги к DVB-T услугам относятся:

• телевидение стандартной четкости с портативным (наружным/ внутренним) и фиксированным приёмом;

• телевидение высокой четкости (HDTV);

• мобильное телевидение (стандарты DVB-H, DMB);

• интерактивные услуги и услуги передачи данных.

Термин DVB-T не включает радиоуслуги (T-DAB) и услуги мобильной связи (UMTS). Однако DVB-T мультиплексы могут транслировать не только теле-, но и радиопрограммы, а мобиль ные телевизионные услуги можно также распространять через сети мобильной связи UMTS.

При планировании внедрения цифрового наземного теле видения нужно достичь компромисса между ресурсом мульти плекса, качеством покрытия и характеристиками излучения.

Пропускная способность мультиплекса влияет на качество ус луги. Скорость передачи данных для одной программы опреде ляется количеством услуг в мультиплексе и общей скоростью передачи данных в мультиплексе. Качество покрытия важно для увеличения количества абонентов, которые могут пользо ваться услугами. Оно определяется достоверностью приёма достаточного сигнала при наличии шума и помех. Все места с возможностью приёма вместе формируют зону покрытия. Ха рактеристики излучения прямо пропорциональны расходам, связанным с передачей данных. Мощность и режим модуляции передатчиков, параметры антенн каждой передающей станции Обзор в зоне одночастотного синхронного вещания (SFN) определяют содержания качество приёма на данной территории.

книги Компромисс между качеством услуг, количеством потенци альных телезрителей и расходами, связанными с передачей дан ных, является коммерческим выбором, который ограничен экс плуатационными, регуляторными и техническими причинами.

Этот компромисс отличается для каждого типа услуги, что обус ловливается разными характеристиками излучения, разным вы бором типа компрессии и системы передачи, разным количеством передающих станций и мультиплексов (слоев покрытия).

Нормативно-правовые условия Рыночный подход в значительной мере может быть применен к распределению частот. Такой подход может вызвать препятс твия и сужение частотного спектра, доступного для телерадио вещания.

Для цифрового наземного телевидения используются диапа зоны частот ІІІ (174 – 230 МГц) и ІV/V (470 – 862 МГц). Кро ме этого разрешается также использовать часть L-диапазона (1452 – 1479,5 МГц). Эти частоты могут быть выделены и для не телерадиовещательных услуг. Крайне важно то, что верхняя часть V диапазона (790 – 862 МГц) была выделена при особых усло виях в 2007 г. на Международной конференции WRC-07 Между народного союза электросвязи (ІTU) для услуг мобильной связи (UMTS). С 2007 г. UMTS-услуги санкционированы в 22 странах Европы, в остальных – с 2015 года.

Детальное частотное планирование применяется для каждо го вышеуказанного диапазона частот;

диапазоны ІІІ и ІV/V регу лируются соглашением «Женева-2006». Эти планирования час тот разрешают внедрять цифровое вещание с характеристиками, отличными от тех, что указаны в плане «Женева-2006», но при условии не создания дополнительных помех другим операторам вещания. Поправки к плану могут вноситься только по согласо ванию с соседними странами.

Переход на цифровое телевидение – государственное дело, которое предусматривает определение сроков перехода от анало гового телевидения на «цифру». В Евросоюзе рекомендованный срок отключения аналогового телевидения странами-членами – до 2012 года. Частоты, которые освободились после отключения аналогового телевидения, будут в первую очередь использованы для цифровых наземных услуг, вещание которых раньше велось в 10 аналоговом формате. Кроме этого, новые услуги, телерадиовеща Таблица Обзор содержания Основные регулятивные нормы книги Регулятивные Основные проблемы Примечания нормы Международный союз электросвязи принял решение: 22 европейские • с 2015 года выделить частоты 790 – страны подали 862 МГц для мобильных услуг вместе с заявки на внедрение Регламент телерадиовещательными услугами;

мобильных услуг радиосвязи • провести исследование совместимости;

с 2007 года на • защитить телерадиовещательные услуги 790 – 862 МГЦ от мобильных услуг дополнительным (каналы 61-69).

соглашением.

Соглашение «Женева-2006» содержит Большинство стран положение для:

решило использовать Частотное • нормальных условий эксплуатации (RPC);

портативный планирование • постепенного выполнения плановых статей;

внутренний и внешний • внесения изменений в план по согласованию приём.

задействованных стран.

Национальный процесс перехода на цифровое В странах Евросоюза телевидение включает:

рекомендованный Политика • планы перехода;

срок отключения перехода • дату отключения аналогового ТВ;

аналогового ТВ – • политику использования «цифрового до 2012 года.

дивиденда».

тельные или не телерадиовещательные, будут лицензированы в частотном остатке – так называемом «цифровом дивиденде».

Таблица 1 подытоживает основные положения относитель но регулятивных норм.

«Цифровые дивиденды» после отключения аналогового телевидения Под термином «цифровой дивиденд» понимается освобож денный спектр частот, который является дополнительным для внедрения существующих услуг аналогового телевидения в циф ровом режиме в VHF-диапазоне (диапазон ІІІ: 174 – 230 МГц) и UHF (диапазоны ІV и V: 470 – 862 МГц) (см. табл. 1).

«Цифровой дивиденд» может использоваться для таких ус луг телерадиовещания, как: цифровое наземное телевидение с внутренним и внешним приёмом и приёмом на фиксированные внешние направленные антенны (H = 10 м, G = 12 дБ), распо ложенные на крышах домов;

мобильное ТВ;

телевидение высокой Обзор четкости и интерактивное телевидение. Услуги мобильной связи содержания могут быть введены в верхней части диапазона (790 – 862 МГц).

книги При внедрении цифровых наземных телевизионных услуг па раметры передающих станций должны отвечать частотному плану «Женева-2006». После внедрения может возникнуть необходи мость изменения параметров станций, поскольку эксплуатаци онные требования также могут изменяться. По согласованию с соседними странами план «Женева-2006» может модифици роваться в зависимости от изменения параметров определен ной станции и положений плана. Изменения, которые касаются передающих станций, могут относиться к:

• характеристикам излучения для достижения лучшего покрытия;

• внедрению другого варианта DVB-T для достижения лучшего покрытия или большей мощности;

• использованию улучшенных кодеров, улучшенного стандар та компрессии (MPEG-4 AVC), организации дополнительных мультиплексов или использованию стандарта DVB-H и в буду щем – более совершенного стандарта DVB-T2 для достижения большего ресурса мультиплекса и лучшего покрытия;

• установке дополнительных передающих станций для улучшения и расширения покрытия.

Разделение диапазона ІV/V для разных видов услуг (цифро вое телевидение для больших зон покрытия, мобильное телеви дение и мобильная связь) – под вопросом. Установка поддиапа зонов уменьшает пропускную способность частотного спектра для цифрового телевещания, что предопределяет необходимость внесения поправок к плану «Женева-2006» для цифрового теле видения в диапазоне ІV/V. Потеря ресурса накладывает опреде ленные ограничения на развитие цифрового телевидения и может стать причиной необходимости модификации сетей существую щих услуг. Эти модификации могут охватывать:

• изменение частот в результате перепланирования;

• внедрение варианта DVB-T с большей мощностью, улучшенного стандарта компрессии (MPEG-4 AVC) или создание в будущем более совершенной системы DVB-T (DVB-T2) для компенсации потери пропускной способности;

• изменение характеристик излучения и установку дополнитель ных передающих станций для компенсации потери покрытия.

Внедрение услуг мобильной связи в части диапазонов ІV/V может вызвать препятствия цифровым телерадиовещательным 12 услугам.

Таблица Обзор содержания Регулятивные меры по внедрению «цифрового дивиденда»книги Регулятивные Влияние на DVB-T сети Примечания мероприятия • внедрение разнообразных Изменения в план телерадиовещательных услуг;

«Женева-2006» могут быть • ограничения в пропускной Выполнение плана внесены только при условии способности мультиплекса, «Женева-2006»

покрытии или характеристиках согласования с соседними странами.

излучения возможны через RPC.

• предназначен для плотных Поддиапазон Необходимо внесение поправок сетей;

для мобильного в план «Женева-2006».

• ограничение для другого типа телевидения телерадиовещательных услуг.

• в каналах 61-69;

Поддиапазон Необходимо внесение поправок • уменьшение количества для мобильных услуг в план «Женева-2006».

DVB-T сетей.

Использование Спецификации использования «свободных мест» нуждаются в тщательном • не имеют никакого влияния для телекоммуника- рассмотрении во избежание на DVB-T сети.

ционных услуг помех.

Таблица 2 подытоживает регулятивные меры по внедрению «цифрового дивиденда».

В процессе использования «цифровых дивидендов» мо гут быть необходимы изменения в сети цифрового наземного телевидения вследствие внедрения новых услуг, регулятивных обязательств или изменений в технологии. Одни из них стоят дорого, другие нуждаются в настройке оборудования. Многие из них влияют на покрытие.

Многоканальные цифровые эфирные телесети Характеристики излучения передающих станций Цифровые частотные каналы и максимальная эффективная мощность излучения для каждой SFN-зоны указаны в соглаше нии «Женева-2006». Характеристики антенн зависят от частоты.

Таким образом, покрытие для разных частот, переданных с одной и той же передающей станции, могут отличаться. Невдалеке от передающей станции могут возникнуть проблемы с покрытием вследствие «нулей» в вертикальной диаграмме направленности.

Обзор Все эти особенности нужно учитывать в процессе проектирова содержания ния и налаживания сетей DVB-T.

книги Система компрессии и режимы модуляции передатчиков Режим модуляции передающей системы DVB-T с так на зываемой кодированной ортогональной частотной модуляцией (CОFDM), которая использует 6817 несущих (8k), может иметь 60-120 DVB-T вариантов. Можно выбрать вариант, который обеспечивает относительно большую пропускную способность мультиплекса и нуждается в большем уровне напряжённости поля. Как альтернатива может быть избран более надежный ва риант с относительно небольшой напряженностью поля, но с ог раниченной пропускной способностью мультиплекса.

Качество кодеров системы компрессии будет улучшаться, пока технология не станет совершенной. Более эффективное ис пользование пропускной способности мультиплекса достигается модернизацией программного обеспечения кодеров или их заме ной. Улучшенный стандарт компрессии (MPEG-4 AVC) доступен на рынке, но MPEG-4 AVC приёмник, как правило, более дорогой по сравнению с MPEG-2 приёмником. Прогнозируется, что через несколько лет кодеры MPEG-4 AVC будут иметь еще лучшее со отношение цена/качество, чем кодеры MPEG- 2.

DVB-H и T-DMB – стандарты, приспособленные к нуждам мобильного телевидения, где используются портативные карман ные приёмные устройства, включая мобильные телефоны.

DVB-T2 стандарт начнет внедряться в конце 2009 года. Это обусловит большую пропускную способность мультиплексов, что чрезвычайно важно для развития телевидения высокой четкости.

Изменение системы компрессии не имеет прямого влияния на покрытие.

Передающие станции Передающие станции в пределах одной SFN-зоны исполь зуются для обеспечения улучшенного (по сравнению с анало говым телевидением) покрытия. Распределение мощности среди нескольких передающих станций (одночастотная сеть) улучшает эффективность использования частотного спектра.

Планирование одночастотной сети – сложный процесс. Без тщательной настройки могут возникнуть проблемы с покры тием из-за помех внутри SFN-зоны. В разделе 5.4 приведена методика разработки проекта для региональных и общенацио 14 нальных сетей DVB-T/H.

Обзор Системы цифрового мультиплексирования содержания Система мультиплексирования включает: кодеры, мульти- книги плексоры, которые сегодня создаются преимущественно на базе ІP-технологий. В разделе 5.2 приведена схема телевизионной сети с головной станцией мультиплексирования.

Особенности реализации переходного периода для цифрового эфирного телевидения Практика внедрения цифрового эфирного телевидения на переходном периоде показывает:

• передатчики DVB-T могут не работать на полную мощность до отключения аналогового телевидения (в своей стране или в со седних странах), изменения частот в SFN-зонах могут оказаться сложными и нуждаться в тщательной подготовке.

• DVB-H может нуждаться в плотных телесетях.

• телевидение высокой четкости (HDTV) нуждается в компрессии MPEG-4 AVC, а в будущем, возможно, и в новой передающей системе DVB-T2. Также необходимо будет согласовать с про изводителями/импортерами снабжение телеприёмниками, отвечающими стандартам.

Потребности телезрителей – главное в организационных процессах перехода на цифровое телевидение Изменения в сети вследствие внедрения новых услуг или ре гулятивных норм могут вызывать у телезрителей требования по получению новых услуг или продолжению пользования старыми.

Изменения в частотах, установка дополнительных передаю щих станций и мультиплексов вынудят телезрителей перенастра ивать свои приёмники.

Изменение частот, передающей антенны, варианта DVB-T и SFN-сети, а также передачи с разных передающих станций могут привести к проблемам с покрытием в некоторых районах. У теле зрителей может возникнуть необходимость установки улучшен ной антенны для приёма одного или нескольких мультиплексов.

Изменение стандарта компрессии (MPEG-4 AVC вместо MPEG-2), использование стандарта DVB-H, а в будущем DVB-T потребует покупки нового приёмника для приёма услуг, которые транслируются в этих стандартах. Тем не менее, после переходно го периода все приёмники смогут работать как в старой, так и в новой системе.

В случае с новыми передающими станциями наилучший сиг нал может быть достигнут путем правильного расчета диаграмм Обзор направленности передающей и приёмной антенн. Может понадо содержания биться осуществление настройки.

книги Проведение информационной кампании среди телезри телей относительно изменений в сети, предоставление им практической помощи и консультаций – крайне необходимо.

Телефонные справочные бюро и веб-сайты могут предостав лять исчерпывающую информацию, базирующуюся на точных оценках сети. Кроме этого, помочь телезрителям могут рек лама, информационные каналы в мультиплексе и телетекст.

Местные дилеры могут предоставлять информационные услу ги и направлять людей за информацией к телефонным спра вочным бюро или веб-сайтам.

Раздел Введение Предполагается, что цифровые на земные телевизионные сети в ближай шем будущем подвергнутся изменениям после завершения переходного периода и отключения аналогового телевидения.

Телевизионные компании или операторы сетей введут новые услуги и улучшат уже существующие. Необходимым может стать внесение изменений в цифровые телевизи онные сети вследствие регулятивных при чин. Кроме того, изменения в сетях могут вызвать потребность в восстановлении ка чества покрытия или пропускной способ ности мультиплекса, которое обусловлено внедрением других (не телевещательных) услуг или отсутствием доступных полос частотного диапазона вследствие внедре- Рис. 1. ния поддиапазонов или защитной полосы Ситуация с внедрением DVB-T в странах Европы частот.

Страны, которые начали внедрение Соглашение «Женева-2006» являет- услуг DVB-T.

ся регулятивной базой для использования Страны, которые избрали формат частот, предназначенных для вещания, и DVB-T;

большинство из них активно других услуг в диапазонах ІІІ и ІV/V. Пол- тестируют пилот-проекты.

ное использование частот возможно лишь после переходного периода на цифровое вещание, который заканчивается в 2015 году. Можно предположить, что «циф ровой дивиденд» будет направлен на введение новых услуг.

Вероятные применения «цифрового дивиденда» находятся на стадии обсуждения, некоторые из них запланированы, дру гие – уже внедрены. Эти применения могут включать:

1. Улучшение наземных телевизионных услуг: например, услуги с более высоким техническим качеством (преиму Раздел 1. щественно HDTV) или услуги с увеличенным количеством Введение программ.

2. «Конвергированные» телевещательные услуги, т.е.

«гибриды» традиционных телевещательных услуг и услуг мо бильной связи.

3. Услуги, которые не принадлежат к телевещательным:

например, будущие услуги, которых еще нет на рынке, или уже существующие услуги, которые еще не введены на этих часто тах (например, новые услуги третьего поколения, радиовеща тельные услуги с малым радиусом действия).

На рис. 1.1 демонстрируется ситуация с внедрением DVB-T в странах Европы.

Внедрение цифрового наземного телевидения набрало обороты после того, как Европейская комиссия предложила странам-членам ЕС новый срок окончательного отключения аналогового телевидения, которое должно произойти до 2012 г.

Регулярное цифровое эфирное вещание уже давно началось в большинстве стран Европы (в Евросоюзе и за его пределами), а в нескольких из них аналоговое телевидение уже полностью отключено.

Дальнейшее развитие наземных телевизионных сетей в рамках соглашения «Женева-2006» в странах, которые вы ключили аналоговое телевещание, в ближайшее время будет происходить путем использования «цифрового дивиденда».

Некоторые страны, например, Франция, приняли ре шение использовать «цифровые дивиденды» путем перехода к трансляции телепрограмм высокой четкости (во Франции 17 программ HDTV). Великобритания начинает в 2009 г.

эфирное вещание улучшенного стандарта DVB-T2, по 3 теле программы HDTV в одном мультиплексе.

В книге сделана попытка подытожить опыт европейских стран по внедрению цифрового эфирного вещания и изложить прогнозируемую информацию о будущем цифрового вещания после завершения переходного периода.

Раздел 1.

Таблица 1. Введение Внедрение цифрового эфирного телерадиовещания в странах СНГ Плановое выключение аналогового эфирного Формат компрессии цифровых тюнеров телерадиовещания телерадиовещания Начало цифрового Общее количество Общее количество Общее количество Общее количество ТВ домохозяйств домохозяйств телевизоров эфирных ТВ эфирного Страна 2012- MPEG- Армения — 785 000 785 000- 880 000 — 2015 AVC Азербайд- 09.2004 MPEG- 2015 1 800 000 1 780 000- 2 000 000 — жан (тест) AVC MPEG-4 4 000 Беларусь 01.2008 2015 3 716 730 3 703 350- 4 520 AVC 5 000 лето 2009 MPEG- 2 500 Грузия 2015 1 543 334 1 520 000- — (тест) AVC 07.2007 MPEG- 4 650 Казахстан 2015 4 170 000 3 619 143- — (платное) AVC Кыргыз- MPEG- 1 600 000 20 000 01.2009 2015 1 040 000 900 000 стан AVC 09.2003 MPEG-4 230 000 4 000 000 150-200 Молдова 2015 1 178 (тест) AVC 260 000 Коммерче MPEG- 40 400 000- 100 000 000 300 000 Россия ские тесты 2015 45 000 AVC с Таджики- 2009 MPEG- 2 400 2015 2 000 000 1 500 000- — стан (пилот) AVC Туркмени 2 100 — — — 1 800 000 1 500 000- — стан 2014- MPEG-4 30 000 10 206 000- 23 000 Украина 11.2008 16 200 000 35 000 2015 AVC Узбеки- 09.2009 MPEG- 3 790 800 2015 4 680 000 7 400 000 500-1000 стан (тест) AVC 83 913 884 69 934 293- 155 050 000 354 650 Всего Раздел Услуги цифрового эфирного телевидения 2.1. Внедрение услуг цифрового эфирного телевидения Раздел 2 описывает услуги и основные факторы, от которых зависит развитие цифровой наземной телевизионной сети в диа пазонах ІІІ, ІV/V и диапазоне 1,5 ГГц. Эволюция сети будет зави сеть от таких факторов:

• рынка, который определит услуги, предлагаемые телезрителям.

Поскольку конъюнктура рынка в разных странах разная, то предложение услуг будет варьироваться в каждой стране;

• регулятивных норм, которые будут закладывать основу для раз вития услуг. Регулятивные нормы зависят от политических при оритетов, которые также могут отличаться в разных странах;

• технологий, передающего и приёмного оборудования, которые могут ускорить внедрение услуг. Но это имеет и свои ограниче ния. Таким образом, важно сделать правильный выбор, учиты вая требования к услугам и регулятивную базу.

Для успешного внедрения новых услуг телекомпании и регу лятивные органы должны сотрудничать в сфере развития услуг. Все участники медиарынка (телекомпании, провайдеры контента, опе раторы телесетей и мультиплексов, производители бытовой техни ки) заинтересованы в цифровом наземном телевидении и должны поддерживать выбор, сделанный в пользу развития сети цифрового эфирного телевидения. Услуги цифрового наземного телевидения согласно типа приёма и контента могут распределяться на катего рии, указанные в таблице 2.1.

Следующие подразделы описывают опции, которые касают 20 ся технологий, а также передающего и приёмного оборудования, Раздел 2.

Таблица 2. Услуги, которые более всего влияют на развитие сети Услуги цифрового Типы приёма Типы контента эфирного телевидения • внешний фиксированный, • телевидение стандартной четкости (SDTV);

H = 10 м, G = 12 дб;

• телевидение высокой четкости (HDTV);

• портативный внутренний и внешний;

• интерактивное телевидение;

• мобильный. • услуги передачи данных.

которые должны приниматься к вниманию при внедрении новых услуг.

2.2. Требования к услугам При планировании сетей цифрового наземного телевидения нужно достигнуть компромисса между:

• ресурсом мультиплекса;

• качеством покрытия;

• характеристиками излучения передатчиков.

Ресурс мультиплекса важен для качества услуг. Общая ско рость передачи данных мультиплекса и количество услуг в нём определяют скорость передачи данных отдельной программы.

Пропускная способность мультиплекса ограничивается техноло гией системы компрессии и передачи, а также выбором варианта кодированной ортогональной частотной модуляции (CОFDM).

Качество покрытия является важным для потенциальных телезрителей;

оно определяется как вероятность приёма доста точного сигнала в определенном месте при наличии шума и по мех. Места с приемлемой вероятностью приёма образуют зону уверенного приёма. Качество покрытия также зависит от выбо ра варианта модуляции и параметров приёмного оборудования, в частности, приёмной антенны, и определенных в соглашении «Женева-2006» условий приёма.

Параметры излучения прямо пропорциональны затратам, связанным с трансляцией услуг. Мощность передатчиков и пара метры антенн на одной передающей станции или одночастотной сети определяют напряженность поля, полученную в точке при ёма. Параметры излучения ограничены не только соглашением «Женева-2006», но и практическими возможностями передаю щего оборудования и передающих станций.

Раздел 2.

2.3. Портативный внутренний/ Услуги внешний приём и стационарный цифрового эфирного приём на антенну, установленную телевидения снаружи домов 2.3.1. Общие сведения Приём на направленную антенну, установленную снаружи домов (G = 12 дб, H = 10 м), известный еще как фиксированный внешний приём, характеризуется стационарной приёмной на правленной антенной, которая монтируется вне дома. Как прави ло, такой приём должен быть обеспечен для 95-99% населения.

Внутренний и внешний приём на комнатные антенны – важная особенность цифрового наземного телевещания. Этот тип приёма называется портативным приёмом.

В большинстве стран правительство определяет, что, как минимум, стационарный приём должен обеспечивать переход ной период (до отключения аналогового ТВ). Но в конечном ито ге (согласно соглашению «Женева-2006») в большинстве стран Европы должен обеспечиваться портативный режим. В районах с кабельным телевидением, особенно в городах с многоэтажны ми домами, услугами DVB-T с использованием портативных ком натных антенн обеспечено большинство жителей. А в некоторых странах (например, в Нидерландах) установка внешних антенн на крышах высотных домов вообще запрещена.

Сегодня потребителям предлагаются разнообразные типы антенн для внутреннего приёма и портативные приёмные антенны и приборы, включая активные антенны для приёма внутри поме щений и приёмники для цифрового наземного телевидения, кото рые используются с персональными компьютерами. Минималь ные требования к напряженности поля для портативного приёма выше, чем для приёма на фиксированные внешние антенны, что обусловлено в некоторых случаях низкой высотой расположения приёмной антенны, препятствиями в виде стен и небольшим (или нулевым) коэффициентом направленности приёмной антенны.

В некоторых странах сети спроектированы таким образом, чтобы оптимизировать приём внутри помещений в районах с высокой плотностью населения. Реализация DVB-T сети синхронного ве щания, в том числе с использованием маломощных одночастот 22 ных ретрансляторов, должна обеспечивать портативный режим.

Раздел 2.

2.3.2. Пропускная способность Услуги мультиплекса цифрового эфирного Чтобы убедить потребителей в целесообразности приобре телевидения тения цифровых приёмников для наземных эфирных ТВ-услуг, пакет наземных эфирных телевещательных услуг должен содер жать от 20 до 30 популярных программ. Такое количество про грамм также нужно для обеспечения конкурентоспособности с кабельным и спутниковым ТВ. Но в сверхбольшом количестве каналов заинтересованы лишь единицы зрителей. Такие возмож ности могут быть лучше всего реализованы с помощью «услуг по требованию» через широкополосное телевидение.

Европейский вещательный союз рекомендует, что для обес печения приемлемого качества видео средняя информационная пропускная способность в традиционных дисплеях для каждой услуги должны представлять от 3 до 4 Мбит/с для компрессии MPEG-2 в зависимости от варианта DVB-T и статистического мультиплексирования [1]. На практике, баланс между количест вом услуг в мультиплексе и скоростью передачи данных для одной услуги часто положительно влияет на количество услуг. Тем не менее, следует обратить внимание на то, что с появлением совре менных дисплеев с плоским экраном требования к качеству нуж но повысить. Исследования Европейского вещательного союза показали, что плоские дисплеи более чувствительны к дефектам изображения и нуждаются для высокого качества изображения во вдвое большей скорости передачи данных, чем традиционные катодные лучевые трубки [2]. Кроме того, потребители и в даль нейшем будут отдавать предпочтение дисплеям с большими эк ранами. Таким образом, снижение качества изображения станет даже более заметным на больших экранах, поскольку артефакты кодирования и декодирования на них очевидней.

2.3.3. Качество покрытия Большинство критериев относительно планирования сети рекомендованы Международным союзом телекоммуникаций [3], но для оценки покрытия операторы сетей часто используют опре деленные критерии, приспособленные к национальной ситуации.

Важным критерием, который подлежит определению, есть ка чество покрытия, которое считается приемлемым. Возможность покрытия 95% территории считается приемлемой для стационар ного приёма. В случае портативного приёма покрытие 70-95% Раздел 2. Таблица 2. Услуги Разница уровней напряженности поля для портативного цифрового приёма и фиксированного внешнего приёма эфирного телевидения Разница уровней Разница уровней между портатив- между портативным Коэффициент Коэффициент Диапазон ным внутренним внешним и фикси мощности мощности и фиксированным рованным внешним внешним приёмом приёмом III 31 дБ 1200 21 дБ IV/V 31 дБ 5000 25 дБ считается достаточным. Нужно учитывать, что качество покрытия меньше чем 95% может вызвать претензии у телезрителей.

Для оценки качества покрытия нужно иметь специальное программное обеспечение планирования сети, а также точную базу данных передатчиков. Также нужно иметь сведения об осо бенностях рельефа местности и наличия других препятствий.

Рельеф местности и размер зон, которые должны быть покрыты сигналом DVB-T, в значительной мере зависят от особенностей конкретной страны.

Согласно требованиям относительно услуг, зоны, которые должны быть покрыты определенным пакетом программ, должны определяться вместе с необходимой вероятностью условий приё ма. Также важно, чтобы эти условия были четко сформулированы в лицензии оператора сети DVB-T. Например: МХ2 для обще национальных программ, для 98% населения, 20% – фиксиро ванный приём, 80% – портативный приём.

2.3.4. Параметры излучения Необходимый минимальный уровень напряженности поля для портативного приёма, в частности для приёма внутри поме щений (нормализованный приём на высоте 1,5 м), выше, чем для фиксированного внешнего приёма на направленную антенну (G = 12 дБ, Н = 10 м). Разности уровней напряженности, ба зирующиеся на минимальных средних значениях напряженности поля, которые представлены в приложении 3.2 соглашения «Же нева-2006», указанны в таблице 2.2.

Данные, приведенные в таблице 2.2, отображают макси мальную разность между фиксированным внешним приёмом и портативным (внутренним/внешним) приёмом. Параметры излу 24 чения, которые касаются приёма вне помещений и приёма внут Раздел 2.

ри помещений, есть такими, что покрытие большой территории Услуги может быть осуществлено с помощью использования нескольких цифрового одночастотных передатчиков в каждой зоне. эфирного телевидения 2.4. Телевидение высокой четкости (HDTV) 2.4.1. Общие сведения Телевидение высокой четкости (HDTV) обеспечит телезри телей значительно улучшенным телевидением. Потребность в ус лугах HD вызвана такими факторами, как [4]:

1. Возрастающее количество домохозяйств с дисплеями, ко торые поддерживают HD услуги.

2. Заметное снижение качества услуг телевидения стандарт ной четкости на плоских дисплеях.

3. Появление новых HD кабельных технологий.

4. Желание просматривать популярные спортивные сорев нования в HD качестве.

Количество домохозяйств, которые имеют плоские дисплеи, быстро увеличивается. На данный момент около 50% евро пейских домохозяйств уже пользуются плоскими дисплеями, а до конца 2010 года эта цифра может достигнуть 87%. После внедрения в январе 2005 года логотипа HD, почти все имеющи еся плоские дисплеи с диагональю 28 дюймов или больше стали поддерживать услуги HD. Поскольку все больше и больше домо хозяйств становятся владельцами телевизоров, которые подде рживают HD услуги, они смогут получать HD услуги.


Критерии для HDTV относительно качества покрытия и па раметров излучения являются одинаковыми для портативного и фиксированного внешнего приёма. Чтобы воспользоваться всеми преимуществами HDTV, нужно иметь большой экран.

2.4.2. Пропускная способность мультиплекса В случае с HDTV качество изображения является основной целью, и, таким образом, количество телепрограмм в мульти плексе ограничено. Очевидно, что на первом этапе ограниченное количество программ HDTV будет удовлетворять телезрителей.

Однако в будущем возникнет потребность в конвертировании всех существующих телепрограмм в формат HD, а без увеличе ния количества мультиплексов это может быть сложной задачей.

Раздел 2. Несмотря на то, что для передачи HD телепрограмм формат Услуги компрессии MPEG-2 не является лучшим вариантом, он раз цифрового решает передавать одну HD программу в мультиплексе, как это эфирного телевидения было в Австралии (и в США с использованием ATSC стандарта).

Следующие аспекты являются чрезвычайно важными для HDTV:

• исследования Европейского вещательного союза показали, что использование формата компрессии MPEG-4 AVC для обес печения HDTV (так называемый Full HD) может потребовать 10-12 Мбит/с для получения качественного изображения;

• сегодня рациональнее передавать в одном мультиплексе не бо лее чем 2-3 телепрограммы HD;

• формат телевидения высокой четкости HDTV имеет 2 мо дификации:

720р – так называемый HD Ready с разрешающей способнос тью 1024 768 (1366 728) с построчной разверткой экрана телевизора;

1080р – Full HD (полная высокая четкость) со значительно боль шей разрешающей способностью 1920 1080 (более 2 млн.

пикселей) для дисплеев с частотой 24 кадра. Анализ пока зывает, что 1080i требует на 10-20% большей пропускной способности в зависимости от типа контента.

Можно на переходной период принять компромиссное ре шение, используя в условиях недостаточного частотного ресурса более низкую разрешающую способность 720р.

Международная организация по разработке стандартов циф рового ТВ-вещания (DVB) в 2008 году разработала стандарт вто рого поколения для цифрового наземного телевидения, так назы ваемый DVB-T2 [5].

2.4.3. Стандарт DVB-T Основные цели разработки системы DVB-T2:

• достичь при одинаковых условиях приёма не менее чем на 30% большей общей пропускной способности, чем DVB-T;

• обеспечить повышенную стойкость к помехам от других пере датчиков, что даст возможность эффективнее повторно исполь зовать частоты;

• обеспечить возможность создания SFN-зон на большей терри тории, достигнув на 30% большего расстояния между соседни ми передатчиками;

• обеспечить возможность использования существующих приём 26 ных антенн;

Раздел 2.

Таблица 2. Сравнительная таблица технических характеристик Услуги цифрового передатчиков DVB-T и DVB-T2 эфирного телевидения DVB-T DVB-T (режим с наибольшей (покрытие аналогичное пропускной способностью DVB-T) в Великобритании) Модуляция 64 QAM 256 QAM FFT 8K 32K Защитный интервал 1/32 1/ FEC 2/3 CC + RS (8%) 3/5LDPC + BCH (0,3%) Пилот-сигналы 8% 1% Беспрерывные пилот-сигналы 2,6% 0,35% Заголовок кадра 0% 7% Полоса пропускания Стандартная Расширенная Пропускная способность 24 Мбит/с До 35,4 Мбит/с • обеспечить соответствие с положениями соглашения «Женева-2006».

Согласно прогнозам первые прототипы приёмных устройств DVB-T2 будут разработаны до конца 2009 года, а на рынке они появятся с 2012 года.

Эксперты и правительства стран, которые уже выключили аналоговое телевидение и имеют дополнительный частотный ре сурс, так называемый «цифровой дивиденд», пока что осторожно относятся к перспективам внедрения DVB-Т2. Маловероятно, чтобы цены на приёмники DVB-Т2 на протяжении ближайших 3-5 лет стали конкурентоспособными с ценами на приёмники DVB-T. Франция, разработав долгосрочный (до 2015 г.) план внедрения HDTV, не предусматривает использования DVB-Т2.

Таблица 2.3 демонстрирует сравнительные технические ха рактеристики передатчиков DVB-T и DVB-T2 (тестовое вещание в пилот-зоне Великобритании).

Ресурс мультиплекса с передатчиком DVB-Т2 может быть на 47% большим в сравнении с передатчиком DVB-T.

Раздел 2.

2.5. Мобильное телевидение Услуги цифрового 2.5.1. Общие сведения эфирного телевидения На протяжении последних десяти лет стремительное развитие цифровых технологий оказывало содействие росту персонального потребления информации, кардинально изменив психологию сов ременного зрителя. Внедрение стандарта DVB-Н позволило транс лировать телевидение «вживую» непосредственно на мобильные портативные устройства, введя мобильный стиль просмотра ТВ и постоянный контакт с потребителями. Теперь нет никаких ограни чений – смотреть телевизионные программы можно где угодно и когда угодно.

Мобильное телевидение имеет много вариантов. Это может быть мобильный приём цифровых телевизионных сигналов из се тей, построенных для комнатного приёма и приёма на внешнюю фиксированную антенну. Это также может быть приём телевизи онных сигналов на портативные устройства, например, мобиль ные телефоны. Существует несколько систем для приёма мобиль ного телевидения (табл. 2.4).

Таблица 2.4.

Мобильные телевизионные системы Мобильные телевизионные Примечания системы • для использования в диапазоне ІІІ в 7 или 8 МГц канале и диапазоне IV/V в 8 МГц канале в Европе (6 МГц канал в Латинской Америке);

DVB-T • некоторые ограничения в потреблении энергии батарей при приёме на больших скоростях.

• для использования в диапазонах III, IV, V и в 1,5 ГГц диапазоне в 5, 6, DVB-H или 8 МГц канале;

• разработана для использования в портативных устройствах.

• для использования в диапазоне III и 1,5 ГГц в 1,7 МГц канале;

T-DMB • разработана для использования в портативных устройствах.

• для использования в диапазоне III и 1,5 ГГц в 1,7 МГц канале;

DAB-IP • разработана для использования в портативных устройствах.

• для использования в гибридном спутнике и наземной сети в 2 ГГц DVB-SH диапазоне;

• разработана для использования в портативных устройствах.

• для использования в США в телевизионных UHF диапазонах;

MediaFlo • разработана для использования в портативных устройствах • для использования в 2 ГГц диапазоне (и, возможно, в другом частотном UMTS диапазоне);

28 • часть предложений услуг мобильной связи.

Раздел 2.

В этой книге освещается цифровое телевидение стандартов Услуги DVB-T, DVB-H и T-DMB. С точки зрения планирования сети нет цифрового разницы между T-DMB и DAB-ІP. эфирного телевидения DVB-H и T-DMB имеют как преимущества, так и недостат ки. Главное отличие состоит в ширине полосы пропуска и диапа зонах частот.

Для того чтобы транслировать в T-DMB такое же количес тво услуг как в DVB-H, понадобится большее количество DMB мультиплексов. Выбор систем будет зависеть преимущественно от доступных диапазонов частот и канального растра, приспособ ленного к диапазону.

Комиссия Евросоюза поддерживает внедрение мобильного телевидения. Рассматривается также возможность внедрения системы DVB-H как обязательной. Несмотря на то, что обяза тельность системы DVB-H не одобряется некоторыми предста вителями медиарынка, DVB-H рассматривается комиссией как приемлемая система мобильного телевидения. Поэтому DVB-H была добавлена к списку стандартов Европейского Союза для по ощрения гармонического развития телерадиокоммуникационных систем в Евросоюзе.

Портативные устройства могут использоваться как внутри помещений, так и снаружи, как в неподвижном состоянии, так и на больших скоростях – в автомобилях и поездах. Приёмная ан тенна портативного устройства имеет низкий коэффициент уси ления и небольшие размеры сравнительно с длиной волны. Это ставит высокие требования к пороговой напряженности поля этого вида приёма.

2.5.2. Пропускная способность мультиплекса Портативные устройства имеют малые дисплеи;

DVB-H и T-DMB используют улучшенную систему компрессии (MPEG-4 AVC).

Таким образом, скорость передачи данных для одной теле программы может быть сравнительно низкой (300-700 кбит/с).

Поскольку условия приёма очень жесткие (надлежащий приём в помещении и во время движения), большинство операторов склоняется к выбору надежного варианта системы. В этом случае мультиплекс DVB-H может вмещать от 10 до 15 программ. Коли чество услуг в T-DMB мультиплексе обычно равно 5-6.

Раздел 2. Таблица 2.5.

Услуги Уровни минимально необходимой напряженности поля цифрового для портативного приёма на высоте 1,5 м эфирного телевидения Система Диапазон ІІІ Диапазон ІV Диапазон V 1,5 ГГц DVB-H от 57 от 61 от 60 от до 76 дБ V/m до 82 дБ V/m до 81 дБ V/m до 81 дБ V/m T-DMB от 56 — — от до 68 дБ V/m до 75 дБ V/m 2.5.3. Качество покрытия Для мобильного и портативного приёма необходимо высокое качество покрытия. Операторы телесети DVB-T должны обеспе чить 95% вероятности покрытия для портативного приёма.

2.5.4. Параметры излучения Даже с системами цифрового телевидения с высокой по мехоустойчивостью, требования к напряженности поля являют ся высокими из-за малых размеров приёмной антенны и слож ных условий приёма (внутреннего, внешнего, в транспорте с внешней антенной). Наилучшие условия приёма достигаются в диапазоне ІІІ.

Для обеспечения портативного внутреннего приёма в транс порте используется режим модуляции 16 QAM.

В таблице 2.5 приведены уровни минимально необходи мой напряженности поля для портативного приёма на высоте 1,5 м [6].

2.6. Интерактивное телевидение и услуги передачи данных 2.6.1. Общие сведения Ресурс мультиплекса, как правило, используется для рас пределения пакетов теле- и радиопрограмм.


Кроме того, мультиплекс может содержать другие услуги:

• электронный проводник программ;

• сервисную информацию об услугах;

• интерактивные услуги;

• телетекст;

• ресурс для дистанционного обновления версий програм 30 много обеспечения (SSU).

Раздел 2.

Объем данных и часть ресурса мульти Услуги плекса, предназначенная для вышеупомя- цифрового нутых услуг, варьируется в зависимости от эфирного телевидения платформы программного обеспечения.

На рис. 2.1 приводятся примеры ис пользования ресурса мультиплексов на 14,7 Мбит/с и 20,1 Мбит/с [1].

В следующем разделе будут детально рассмотрены интерактивные услуги.

2.6.2. Интерактивные услуги Существует два типа интерактивных те левизионных услуг:

• местные интерактивные услуги, при кото рых информация сохраняется в приёмнике Построение мультиплекса Пример (например, телетекст);

• отдаленные интерактивные услуги, при ко торых информация присылается провай деру программ через обратный канал. Эта информация может включать отклики на определенную программу (например, голо сование) или спрос на определенные про граммы («видео по запросу»), или оплату за каждую просмотренную телепередачу.

Отдаленное интерактивное телевидение всегда считалось неотъемлемой составляю щей цифрового телевидения. Но применение телевизионных интерактивных услуг во мно гих странах платное. Для отдаленных интер активных услуг нужен обратный канал.

Цифровая телевизионная сеть не под- Построение мультиплекса Пример вергнется прямому влиянию со стороны Рис. 2.1 Распределение ресурса интерактивных услуг, если обратный канал мультиплексов будет обеспечен системами проводной или мобильной телефонной связи. Была оп ределена система для внутриполосного обратного канала, так называемого DVB-RCT. На сегодня для него не существует ни какого коммерческого применения. Тем не менее, локальные интерактивные услуги являются популярными. Несмотря на то, что телетекст был стандартизирован еще в 1974 году, он является неотъемлемой частью услуг цифрового телевидения и поныне.

Раздел 2. Базовые интерактивные услуги (например, телетекст), мо Услуги гут приниматься стандартными DVB-T приёмниками. Для приёма цифрового интерактивных услуг приёмники должны быть оборудованы сис эфирного телевидения темами MHP или MHEG, которые нуждаются в дополнительном ресурсе мультиплекса (особенно MHP).

В некоторых странах уже появились на рынке комбиниро ванные DVB-T/ІPTV тюнеры с жесткими дисками. С их помощью часть программ можно получать непосредственно из эфира через наземные цифровые телевизионные сети, а ІPTV сети предостав ляют дополнительную информацию, «программы по запросу» и программы, ориентированные на ограниченный круг телезрите лей. Выбранные потребителем программы могут быть автомати чески загружены на жесткий диск. Таким способом получаются широкополосные удаленные интерактивные услуги. Для выбора и просмотра сохраненных программ каждая программа должна сопровождаться метаданными.

Дальнейшая интеграция мультимедийных услуг будет воз можна благодаря домашней цифровой сети «Home Network».

«Home Network» – беспроводная сеть, базирующаяся на ІP, ко торая соединяет между собой разные терминалы (например, бы товые электронные устройства), а также телерадиовещательные сети и другие сети доступа. Ожидается, что «Home Network» вне сет коррективы в способ использования телевизионных услуг, т.е.

способ получения услуг кардинально будет отличаться от сущес твующего сейчас.

2.7. Итоги 2.7.1. Развитие услуг Рынок покажет, какие услуги цифрового наземного теле видения будут предлагаться телезрителям. Цифровое наземное телевидение, как бесплатное телевидение или объединение бес платного и платного телевидения, становится во многих странах очень популярным.

Вследствие быстрого распространения в домохозяйствах плоских дисплеев, возникает потребность в высококачественном видео.

Ожидают, что HDTV в будущем станет общепринятой нор мой телевидения. Некоторые страны уже начали трансляцию программ в режиме HDTV. Франция планирует в ближайшем 32 будущем распространять 17 HDTV программ. Кабельное телеви Раздел 2.

дение, спутниковое телевидение и ІPTV имеют большую пропус Услуги кную способность, чем цифровые наземные сети, поэтому лучше цифрового приспособлены для HDTV передач. эфирного телевидения Спрос на мобильное телевидение еще не до конца изучен.

Ожидается, что в некоторых странах для мобильного телевидения будут использоваться как минимум один или два мультиплекса.

Предполагается, что интерактивное телевидение, в частнос ти использование «услуг по запросу» и услуг просмотра записи с видеомагнитофонов или по ІPTV сети («Телевидение-Когда-Угод но»), станет чрезвычайно популярным. Ожидают, что с развити ем сетей «Home Networks» («Домашние сети») возрастет спрос телезрителей на интегрированные медиаустройства и интерак тивные услуги передачи данных. Это может привести к снижению потребности в линейном (без монтажа, как новости) телевещании и увеличению потребности в контенте, доступном для загрузки.

Будет возрастать конкуренция цифровым эфирным назем ным сетям со стороны цифрового кабельного телевидения, ІPTV и спутниковых телевизионных платформ. Тем не менее, цифровое наземное телевидение имеет такое неоспоримое преимущество, как возможность портативного приёма на небольшую активную антенну, и является рентабельным при распространении относи тельно ограниченного пакета популярных телеканалов и дости жении почти 100% покрытия. Дополнительная информация и программы, предназначенные для ограниченного круга лиц, могут быть предоставлены с использованием ІPTV сети.

2.7.2. Развитие услуг и сетей Для каждого типа услуг цифрового наземного телевидения нужно сделать выбор между тремя взаимозависимыми парамет рами: пропускная способность мультиплекса, качество покрытия и параметры излучения. Результаты этого выбора значительно повлияют на передающую сеть.

Телевизионные услуги, предназначенные для приёма на фик сированные антенны, например, на крышах домов, нуждаются в небольших уровнях напряженности поля. Выбор часто дела ется в пользу высокой вероятности покрытия на больших тер риториях и относительно большой скорости передачи данных в мультиплексе.

Телевизионные услуги, предназначенные для приёма на ма лые антенны как внутри помещений, так и снаружи, нуждаются в значительно больших уровнях напряженности поля. Выбор часто делается в пользу более надёжной DVB-T системы и, как следс Раздел 2. твие, низшей скорости передачи данных в мультиплексе, высокой Услуги вероятности покрытия и более плотной передающей сети, чем в цифрового случае приёма на антенны, расположенные на крышах домов. Ус эфирного телевидения луги большей частью сориентированы на городские территории.

Поскольку HDTV нуждается в высокой скорости передачи данных в мультиплексе, компрессия MPEG-4 AVC применяется для эффективного использования частотного спектра. Улучшен ная система DVB-T2 поэтапно вводится в эксплуатацию в Вели кобритании с конца 2009 года, а полномасштабное вещание 3-х HDTV программ в мультиплексе начнется в 2010 году. Помимо Великобритании, пилот-проекты DVB-T2 уже также начались (а кое-где и закончились) в Швеции, Финляндии, Германии, Ита лии, Испании.

Мобильное ТВ нуждается в очень высоких уровнях напряжён ности поля, а потому нужно избрать очень надежный вариант DVB-T, и, как следствие, ограниченную скорость передачи дан ных в мультиплексе. Мобильные телевизионные системы, такие как DVB-H и T-DMB, используют компрессию MPEG-4 AVC.

Интерактивное телевидение может использовать значи тельную часть пропускной способности мультиплекса. Для ин терактивности необходим обратный канал, который использует стационарные или мобильные системы телефонной связи.

Раздел Нормативно правовые условия 3.1. Введение Регулятивные решения об использовании частотного спектра принимаются национальными регуляторными органами на осно ве национальных программ и рекомендаций. С этой целью наци ональные органы управления сотрудничают в межнациональных форумах, таких как Международный союз электросвязи (ITU) и Европейская конференция администраций почт и связи (CEPT).

В рамках Европейского Союза политика Европейской комиссии относительно частотного спектра крайне важна для националь ных органов управления.

Для цифрового наземного телевидения используются час тотные диапазоны ІІІ (174 – 230 МГц) и ІV/V (470 – 862 МГц).

Кроме этого, мобильное телевидение может использовать часть L-диапазона (1452 – 1479,5 МГц). Этот раздел описывает регу лятивные нормы для использования этих диапазонов:

• назначение услуг в регламенте радиосвязи;

• частотные планы;

• переход на цифровое телевидение.

Регулятивные нормы для внедрения цифрового наземного телевидения и других услуг в диапазонах ІІІ, ІV и V и влияние, ко торое эти нормы будут иметь на цифровые наземные сети в этих диапазонах, изложено в разделе 4 («цифровой дивиденд»).

Раздел 3.

3.2. Определение услуг Нормативно в регламенте радиосвязи правовые условия 3.2.1. Общие сведения Регламент радиосвязи Международного союза электросвязи (ITU) предусматривает заключение договоров между странами участниками. Он регулярно пересматривается и дополняется во время Международных конференций. Последняя такая конфе ренция WRC-07 прошла в Женеве в 2007 г., а следующая запла нированная на 2011. Регламент радиосвязи определяет использо вание и управление частотными диапазонами.

Недавняя тенденция, в частности в Европейском Союзе, имела целью регулирование спектра частот для каждой услуги независимо от избранной технологии передачи данных. В предло женном пакете услуг «Telecom Package», выпущенном 13 ноября 2007 г., Европейская комиссия выступила в защиту принципов «нейтралитета услуг», когда при определении типа услуги в дан ном частотном диапазоне нужно опираться не на политические нормы, а на рынок. Такой подход к распределению частот может привести к появлению нескольких услуг с выделенными диапазо нами частот и к необходимости пересмотра и дополнения действу ющих положений Международного союза электросвязи, которые касаются телерадиовещания, фиксированных и мобильных услуг.

Ориентированный на рынок подход к распределению спектра час тот может стать угрозой для услуг, в которых целью является не получение прибыли, а повышение культурного уровня населения [8]. Этот подход может также привести к использованию одного и того же диапазона частот услугами с кардинально отличными техническими параметрами.

3.2.2. Распределение диапазонов частот для цифрового вещания В странах Европы и Африки диапазон ІІІ (174 – 230 МГц) выделен для телерадиовещания, а в некоторых странах Азии – для мобильной связи. Ныне диапазон ІІІ менее интересен для внедре ния услуг мобильной связи, чем десять – двадцать лет назад.

В Европе и Африке диапазон ІV/V (470 – 862 МГц) выделен для телерадиовещания, а после проведения в Женеве в 2007 г.

Международной конференции представителей государственных регуляторных органов (WRC-07) и конференции ІTU (Междуна 36 родный союз телекоммуникаций) было разрешено использование Раздел 3.

полосы частот 790 – 862 МГц (телеканалы Нормативно от 61 до 69) для мобильной связи с 17 июня правовые 2015 г. Эта дата соответствует дате завер- условия шения перехода на цифровое телевидение, которая определена соглашением «Жене ва-2006». Тем не менее, в 65 странах, вклю чая 22 европейские страны (см. рис. 3.1), сразу после проведения Международной конференции WRC-07 в 2007 г. было разре шено внедрение услуг мобильной связи, но при условии, что телерадиовещательные ус луги (или другие услуги, которые используют этот диапазон соответственно положениям регламента радиосвязи) будут защищены в соседних странах. Рис. 3. Следует отметить, что национальные Доступ к услугам мобильной связи услуги мобильной связи в диапазоне 790 – в телевизионном диапазоне V с 2007 г.

830 – 862 МГц 790 – 862 МГц 862 МГц могут использоваться по решению правительств этих стран как дополнитель ный вариант. Эти услуги включают как ІMT 2000 (3G технологии, UMTS, CDMA 2000, WіMAX), так и ІMT услуги повышенного ка чества (4G). На Международной конференции WRC-07 принято решение об объединении услуг ІMT с услугами ІMT повышенного качества в единую категорию. На этой конференции также согла совано, что приём телерадиовещательных услуг должен быть за щищен от передатчиков мобильной связи. Страны, которые пла нируют внедрять мобильную связь на частотах 790 – 862 МГц, должны согласовывать свои действия с соседними странами перед внедрением. Конференция WRC-07 призвала Международный союз телекоммуникаций (ІTU) исследовать совместимость меж ду мобильными и телерадиовещательными услугами в частотном диапазоне 790 – 862 МГц. Результаты этих исследований будут обнародованы на следующей конференции WRC в 2011 году.

Кроме того, диапазон ІV/V выделен для таких услуг:

• радиоастрономия (канал 36) в некоторых странах;

• радионавигационные услуги (645 – 862 МГц) в некоторых восточноевропейских странах;

• услуги стационарной связи на 790 – 862 МГц;

• дополнительные услуги телерадиовещания (например, радио микрофоны) в некоторых странах при условии, что телерадио вещание и мобильная связь защищены.

Раздел 3. Диапазон 1452 – 1492 МГц отведен для наземного и спут Нормативно никового вещания, а его использование ограничено цифровым правовые аудиовещанием соответственно регламенту радиосвязи. Несмот условия ря на это, в Европе этот диапазон частично запланирован для ус луг наземного телевидения и частично выделен для услуг спутни кового телевидения (см. раздел 3.3.3).

3.3. Частотные планы 3.3.1. Общие сведения Цифровые наземные радиовещательные системы Цифровое наземное телерадиовещание (DVB-T).

Системы цифрового телевидения в наземной радиовеща тельной службе, описание которых приведено в Рекомендации МСЕ-Р BT.1306-3. DVB-T (наземное цифровое видеорадиове щание) соответствует системе DVB, которая обозначается как «система В».

Цифровое наземное звуковое радиовещание (ЦНЗР).

Цифровые звуковые системы в наземной радиовещатель ной службе, описание которых приведено в Рекомендации МСЕ Р BS.1114-5. Т-DAB (наземное цифровое аудиорадиовещание) соответствует системе Eureca 147 DAB, что обозначается как «цифровая система А».

Диапазоны частот Диапазон ІІІ Диапазон частот: 174 – 230 МГц.

Диапазон ІV Диапазон частот: 470 – 582 МГц.

Диапазон V Диапазон частот: 582 – 862 МГц.

Зона покрытия радиовещательной станции или группы радиовещательных станций в случае одночастотной сети (ОЧС, см. определение ниже) является зоной, в пределах которой вели чина полезной напряженности поля равняется или превышает ве личину напряженности поля, которая используется, и определена для конкретных условий приёма и для предусмотренного процен та территории покрытия.

При определении зоны покрытия для каждого из условий приёма принимается трехуровневый подход:

38 • уровень 1: место приёма.

Раздел 3.

Место приёма является наименьшей единицей;

оптимальные Нормативно условия приёма будут наблюдаться при перемещении антенны на правовые расстояние до 0,5 м в любом направлении. Место приёма счита- условия ется охваченным, если уровень полезного сигнала достаточен для компенсации влияния шумов и помех на протяжении заданного промежутка времени;

• уровень 2: небольшая зона покрытия.

Вторым уровнем есть «небольшая зона» (как правило, 100 100 м). В этой «небольшой зоне» указывается процент охва тываемых мест приёма;

• уровень 3: зона покрытия.

Зона покрытия радиовещательной станции или группы радиовещательных станций состоит из совокупности отдельных небольших зон, в которых достигается заданный процент (напри мер, от 70 до 99%) покрытия.

Зона обслуживания Зона, в пределах которой администрация имеет право требо вать обеспечения согласованных условий защиты [27].

Основные условия частотного планирования, определенные в со глашении «Женева-2006»:

• одинаковый доступ к частотному плану всех задействованных стран;

• избежание неожиданных препятствий;

• гибкость для дальнейшего развития.

Частотные планы обеспечивают:

• права участников на ведение вещание, технические параметры которого детально определены;

• процедуры для выполнения соглашения «Женева-2006»;

• процедуры для внесения поправок к частотному плану;

• процедуры по оповещению о проведении DVB-T вещания.

3.3.2. Диапазон ІІІ, IV/V Использование диапазонов ІІІ, ІV/V для телерадиовещания или не телерадиовещательных услуг регулируется соглашением «Женева-2006». Диапазон ІІІ запланирован для цифрового ра дио (T-DAB) и цифрового телевидения (DVB-T). По результатам соглашения «Женева-2006» появляется термин «слои». «Слои»

не имеют четкого объяснения в соглашении, но вообще понима ются как количество частотных телеканалов (21-42) в диапазонах 470 – 862 МГц и 174 – 230 МГц. Большинство стран достигли трёх T-DAB «слоёв» и одного DVB-T «слоя» покрытия в диа Раздел 3. пазоне ІІІ. Почти все европейские страны Нормативно получили полосу в 7 МГц в этом диапазо правовые не. Диапазон ІV/V запланирован на «сло условия ях» покрытий каждой SF-зоны синхронного цифрового вещания (SFN), определенной для данной страны для DVB-T в 8 МГц кана ле. Для большинства стран выделены 7 или DVB-T «слоев» покрытия в этом диапазоне.

Украина получила от 7 до 12 «слоев» пок рытия в 81-й отведенной для нее SFN-зоне Рис. 3.2.

(рис. 4.3).

Плотность мощности Положения соглашения «Женева-2006»

альтернативной услуги, которая не превышает плотность мощности, (GE06) оказывают содействие гибкому внедре указанной в статье плана нию частотного плана.

Главными причинами этого является то, что:

• статьи плана могут применяться с параметрами, отличными от тех, которые определены в статьях плана GE06, при условии, что напряженность поля, вычисленная при максимально эф фективной мощности излучения передатчиков, не превышает определенных соглашением порогов;

• статьи плана могут использоваться для разных применений в те лерадиовещании или телекоммуникационных услугах мобильной связи при условии, что диапазон, отведенный для соответству ющей услуги в регламенте радиосвязи, и предельное значение плотности мощности, указанное в статье плана, не выходит за установленные пределы (рис. 3.2).

Статьи плана могут модифицироваться после согласования со странами, которых эти изменения касаются. Следует заметить, что внесение любых поправок может потребовать немало време ни для международной координации. Если после 2 года не будут заключены необходимые договора, предложенные поправки бу дут аннулированы.

Соглашение «Женева-2006» содержит два частотных плана: план аналогового телевидения и план цифрового теле радиовещания. Эти два частотных плана не являются взаимно совместимыми. После переходного периода план аналогового ТБ перестанет существовать, а частотные каналы, на которые остались работать аналоговые передатчики, не будут защище ны. Переходной период заканчивается 17 июня 2015 года. Но в некоторых африканских странах, включая Северную Афри Раздел 3.

ку, аналоговое телевидение в диапазоне ІІІ должно быть защи Нормативно щено до 17 июня 2020 года. правовые условия 3.3.3. Диапазон 1,5 ГГц В Европе было согласовано использование нижней части диапазона 1452 – 1492 МГц для наземного телевидения и верх ней его части – для спутникового телевиде ния с цифровым радио (см. рис. 3.3). Это оз начает, что любая страна будет иметь право включать цифровые передатчики возле гра ниц с другой страной, которая не выключила аналоговое телевидение на этих частотах, и полностью их «приглушивать».

При содействии Европейской кон- Рис. 3.3.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.