DVB-T stratēģiju veidojot

 

Televīzijas raidījumi ciparu standartā DVB-T dažās Eiropas valstīs jau kļuvuši pastāvīgi, vairākās uzsākti eksperimentāli raidījumi. Turpat visas Eiropas un citu kontinentu valstis nopietni ķērušās pie ciparu televīzijas ieviešanas stratēģijas izstrādāšanas. Solis šajā virzienā ir nesen panāktā vienošanās  pārskatīt Reģionālo līgumu ar frekvenču plānu Stokholma 61. Saskaņā ar šo  līgumu Eiropā jau 40 gadus sekmīgi attīstās analogā televīzija, taču pārejai uz ciparu televīziju nepieciešama plāna revīzija. Īpaši šim nolūkam paredzēta konference notiks 2005. gadā,  bet tās sagatavošana sākusies jau tagad.

 

Ciparu televīzija iekaro ēteru

Strauji attīstās ar DVB-T saistītie notikumi. Sešās Eiropas valstīs raidījumi DVB-T ciparu televīzijas standartā jau notiek regulāri. Vēl astoņās valstīs uzsākti eksperimentālie raidījumi, kas apmēram gada laikā varētu kļūt regulāri. Lielas un mazas jaudas strādājošo raidītāju kopskaits tuvojas tūkstotim.

Visvairāk raidošo tīklu – seši ar apmēram 480 raidītājiem - izveidoti Anglijā. Kā zināms, vienā tīklā vidēji var pārraidīt četras parastās kvalitātes televīzijas programmas. Zviedrijā, otrā līdervalstī, patlaban darbojas četri tīkli. Līdz 2002. gada beigām tur paredzēts aptvert 98 procentus iedzīvotāju.  Nesen no Zviedrijas pienāca informācija, ka valdība nolēmusi izveidot vēl divus tīklus. Seši tīkli ir katras valsts perspektīvais mērķis. Zināmā mērā šādu izvēli, iespējams, veicina  cenšanās neatpalikt no aktīvākajiem kaimiņiem. No frekvenču plānošanas institūciju viedokļa, kurām tiks prasīti vajadzīgie televīzijas kanāli, šāds tīklu daudzums varētu tikt uzskatīts par saprātīgu un realizējamu, ja vien plānošanā tiks lietoti visi zināmie paņēmieni frekvenču ekonomijai, kā arī tiks respektēts valstu līdztiesības princips spektra izmantošanā. Patlaban Eiropas apraides telpā strādā un aizņem kanālus ap 5800 analogo staciju, kuras visas vai to lielākā daļa tiks izmantotas paralēlai analogo programmu raidīšanai arī pārejas posmā. Jāsaprot, ka visus plānojamos ciparu televīzijas tīklus varēs izveidot tikai pēc analogo raidījumu pilnīgas pārtraukšanas, kad atbrīvosies patlaban aizņemtie kanāli. Līdz tam būs jāsamierinās ar mazāku tīklu skaitu, kā arī izstarotās jaudas ierobežojumiem elektromagnētiskās saderības interesēs.    

Ciparu televīzijas raidošajos tīklos plaši izmantos vienas frekvences tīklus (SFN - single frequency network), kas sola frekvenču ekonomiju un simtprocentīgu  aptveršanu. Risinot DVB-T ieviešanas perspektīvos jautājumus, kļuvis redzams, ka pašreizējais analogais frekvenču plāns neatbilst ciparu televīzijas vajadzībām un nopietni traucē optimālu frekvenču izmantošanu, veidojot SFN. Ciparu televīzijas CEPT darba grupā nobriedusi doma par vecā plāna revīziju, kas iemiesojās arī attiecīgā darbībā.

 

Pārstrādās reģionālo frekvenču plānu

43 no 56 Eiropas apraides telpā ietilpstošajām valstīm, to vidū arī Latvija, informēja Starptautisko elektrosakaru savienību (ITU), ka vēlas, lai tiktu pārskatīts reģionālais līgums  un tam pievienotais frekvenču plāns Stokholma 61.  Valstu prasība deva ITU pamatu gatavot plānošanas konferenci, kurā tiktu izstrādāts un pieņemts jauns frekvenču plāns tieši ciparu televīzijai un 1961. gadā Stokholmā parakstītā starpvalstu līguma un frekvenču plāna atjaunošanai. Jaunais plāns ietvers frekvenču joslas 174-230 MHz (6.-12. kanāls) un 470-862 MHz (21.-69. kanāls), turklāt pirmajā joslā, ko apzīmē kā III frekvenču diapazonu, kopā ar televīziju plānos arī ciparu skaņas apraidi T-DAB. Ciparu skaņas apraidei jau agrāk tika paredzēta josla 216-230 MHz, taču pēc valsts gribas tā var T-DAB stacijas izvietot jebkurā III diapazona daļā. Plānojot, ir jānodrošina abu apraides veidu staciju elektromagnētiskā saderība.

Reģionālās konferences norise paredzēta divās sesijās. Pirmā notiks 2003. gadā, un tajā būs jāsagatavo un jāpieņem frekvenču plāna izstrādes kritēriji un nosacījumi. Uz to pamata starpsesiju laikā valstis sagatavos un iesniegs savus frekvenču pieprasījumus ieslēgšanai plānā. Šajā laikā kaimiņvalstis zināmā mērā varēs veikt arī plānošanu, optimizējot vecā plāna frekvenču piešķīrumus.

Stokholmas plāns 40 gadu starpvalstu koordinācijas gaitā visai blīvi piepildīts ar frekvenču piešķīrumiem, bet tie atbilst analogās televīzijas prasībām, t.i., katrā kanālā izmanto vienu raidītāju. Ciparu televīzijā dominēs vienas frekvences tīkli, kur katrs kanāls būtu jāizmanto lielākā teritorijā, nekā paredzēja analogais plāns. Frekvenču efektivitātes interesēs kaimiņvalstu sarunu partneriem būs jāvienojas par noteiktām pašreizējā kanālu plāna izmaiņām, kas prasīs no viņiem labas gribas izpausmi.

Nav šaubu, ka valstīm pieņemamu pārplānošanas nosacījumu izstrādāšana jau aizņemtām frekvenču joslām būs smags un delikāts darbs. Tas galvenokārt gulsies uz Eiropas Savienības CEPT ietilpstošās frekvenču pārvaldes darba grupu WGFM/ PT24, kas ar Eiropas valstu frekvenču pārvaldes speciālistu līdzdalību attīsta ciparu televīzijas jautājumus jau no tās pirmsākumiem. Eiropas apraides organizāciju savienības (EBU) tehniskajam centram ir darba zirga loma šajā procesā - tas veic vajadzīgo datoru programmatūru izstrādi un sniedz tehnisko nodrošinājumu. Trešais dalībnieks pārstāv ITU. Tā ir Radiosakaru sektora sestā pētnieciskā komisija WG6, kas apraides jautājumus aplūko pasaules mērogā.

 

Attīsta frekvenču plānošanas kritērijus

CEPT darba grupas WGFM ietvaros turpinās līgumā Čestera 97 ietverto frekvenču plānošanas kritēriju pilnveidošana. Galvenie virzieni ir aizsargattiecību precizēšana starp DVB-T un citām radiosistēmām, mobilā uztveršana, frekvenču plānošanas optimizācija un metodika vienas frekvences tīklu plānošanai.

Aktuāla ir minimāli nepieciešamo aizsargattiecību noteikšana starp DVB-T un militāro dienestu radioiekārtām, kurām virknē valstu kopīgi ar televīziju izmanto V diapazona frekvences, īpaši šā diapazona augšējā daļā. Militāro iekārtu dēļ daudzviet ir ierobežota, pat neiespējama 61.-69. kanāla izmantošana televīzijā. Civilās struktūras pretēji militārajām ir ieinteresētas, lai aizsargattiecības tiktu noteiktas minimāli nepieciešamajā līmenī. 1. attēlā parādīta aizsargattiecību noteikšanas mērījumu norise ar gaisa navigācijas radiosistēmām, ko starptautiskās sadarbības ietvaros šogad organizēja Ungārijā.

Aprēķinu ceļā tiek pētīts, kādi DVB-T modulācijas veidi un staciju izvietojums ļauj aptvert lielu teritoriju ar vienas frekvences tīkliem pie minimāla kanālu skaita. Rezultāti rāda, ka šāda tīkla izveidošanai vajadzētu sešus līdz astoņus kanālus. Tad varētu ignorēt tā sauktos SFN iekšējos traucējumus, ko izraisa tālāko raidītāju signāli, ja to laika aizture pārsniedz pieļaujamo lielumu, bet intensitāte ir vēl vērā ņemama. SFN optimālais lielums šādā gadījumā varētu būt 100-150 km.

SFN izveidi apgrūtina pašreizējo staciju vietu saglabāšana, kuras pārāk lielo savstarpējo attālumu dēļ bieži nav izdevīgas. SFN tālāko raidītāju traucējošais iespaids pieaug, ja to signāli izplatās pāri ūdens plašumiem. Piemēram, Latvijā Rīgas līča dēļ nevar izveidot SFN bez stipriem iekšējiem traucējumiem, kas ietvertu Kurzemes austrumu un Vidzemes rietumu krastus.  

Tiek gatavoti plānošanas kritēriji mobilajai uztveršanai, kas Česteras līgumā vispār nebija ietverti. Vēlākie eksperimenti pārliecinoši uzrādīja mobilās uztveršanas iespēju pie saprātīga kustības ātruma.

 

Katrai valstij sava stratēģija

Pārejas stratēģijas izstrāde ir kļuvusi aktuāla gandrīz visām valstīm. Tajā tiek ietverts: tīklu skaits (gan uzsākot raidījumus, gan pārejas perioda beigās); uztveršanas mērķis  (stacionārā, portatīvā ārējā, portatīvā iekštelpu vai mobilā uztveršana); modulācijas veids; raidījumu uzsākšanas laiks; pārejas scenārijs un analogo raidījumu pārtraukšanas laiks. Paredzēti arī nepieciešamie likumdošanas pasākumi, sabiedrisko un komerciālo apraides organizāciju pieejas noteikumi izplatīšanas raidošajiem tīkliem.

Raksturīgākās tendences ir orientācija uz pieciem līdz sešiem izplatīšanas tīkliem, modulācijas veidiem ar lielu bitu plūsmas ātrumu, t.i., 64 QAM, plaša SFN izmantošana. Attiecībā uz pārejas procesa gaitu un prognozēm par analogo raidījumu sašaurināšanu un pārtraukšanu ir novērojama liela dažādība. Kā iespējamais pārtraukšanas laiks visbiežāk tiek norādīts 2010. - 2015. gadu periods, bet Francija, Zviedrija un dažas citas valstis termiņus nav vēl minējušas. Sakaru Pasaulē un avīžu rakstos pēdējā laikā vairākkārt uzsvērtais 2006. gads, - termiņš, kad it kā esot jāpārtrauc analogie raidījumi -, ir nedaudz pārspīlēts.

Procesa veicināšanas nolūkā Eiropas Savienības organizācijas un ITU organizē dažādus pasākumus - apspriedes, seminārus, darba grupas, kur tiek sniegta jaunākā informācija. Nesen vērienīgs ITU Attīstības sektora organizēts seminārs par pāreju uz ciparu televīziju notika Kijevā. Latvijas dalībnieki - Sakaru departamenta un Latvijas Valsts elektrosakaru inspekcijas speciālisti - tajā guva vērtīgu informāciju no Eiropas valstu, kā arī ASV, Japānas, Brazīlijas un Austrālijas frekvenču pārvaldes, pētniecisko organizāciju, programmatūru, iekārtu izstrādātāju un ražotāju pārstāvjiem (skat 2. attēlu).

 

Kā ciparu televīziju gatavojas ieviest Vācija?

Vācijā patlaban notiek eksperimentāli raidījumi, kas 2002. gadā kļūs regulāri. Tiem izmanto SFN un dažus atsevišķus raidītājus. Vācijas stratēģija, ko izstrādājis Apraides tehnikas institūts, paredz nodrošināt apstākļus iekštelpu portatīvajai, kā arī mobilajai uztveršanai pie saprātīga braukšanas ātruma. Kvalitatīvākas mobilās uztveršanas dēļ Vācija atšķirībā no vairuma valstu izvēlējās 16QAM-2/3 modulāciju ar 1/4 aizsargintervālu. Bitu plūsmas ātrums pie šādas modulācijas ir zemāks nekā pie 64QAM. Tas ir 13,3 Mbit/s un ļauj raidīt četras parastās kvalitātes programmas. Galvenais ieguvums - nepieciešamā signāla/trokšņa attiecība ir par sešiem dB zemāka. Tas samazina SFN iekšējos traucējumus un rada labākus apstākļus mobilajai uztveršanai. Paredzētais SFN lielums būs apmēram 150 km.

Ciparu televīzijai izmantos 174-216 MHz joslu (216-230 MHz rezervēta skaņas apraidei T-DAB) un 470-838 MHz joslu. 61. - 69. kanāla grupas televīzijai izmantos tikai 64. - 66. kanālu, jo pārējie ir aizņemti militārām vajadzībām.

Tīklu izveidei tiek izvirzītas šādas prasības:

·       uzsākot raidījumus jebkurā vietā, jābūt 12 programmām, jānodrošina portatīvā uztveršana iekštelpās ar augstu aptveršanas varbūtību;

·       perspektīvā programmu  skaits jāpalielina līdz 20;

·       jāattīsta multivides pakalpojumi;

·       jānodrošina reģionālo programmu pārraide. Šīs prasības izpilde nosaka atsevišķo tīklu skaitu, kuram jāatbilst reģionu daudzumam - 62 (3. attēls);

·       mobilā uztveršana pie saprātīga ātruma;

·       kvalitātei jāatbilst pašreizējai analogajai TV, jābūt iespējai ieviest HDTV.

Ieviešanā izmantos saliņu paņēmienu - ieviešot DVB-T un, kur iespējams,  paplašinot, pakāpeniski tiks pārtraukti analogie raidījumi, un atbrīvojušies kanāli iesaistīsies tālākajā pārejas gaitā. Analogo raidījumu pārtraukšanu prognozē 2010. gada beigās.

 

Holandes ceļš

 Holandes stratēģijas izvēle balstās uz pašreizējās televīzijas uztveršanas organizācijas analīzi. Holandi raksturo ap 90 procenti mājsaimniecību pieslēgums kabeļtīkliem, kas izplata līdz 30 programmas. Apmēram četri procenti mājsaimniecību izmanto zemes raidītāju tiešo uztveršanu, apmēram divi procenti papildina programmu daudzveidību ar individuālajiem satelītuztvērējiem. Zemes raidītāju un satelītuztveršanu plaši izmanto kabeļtīklu galvas stacijās. Divos procentos mājsaimniecību vispār nav televizoru.

Lai šādā situācijā DVB-T ieviešana būtu sekmīga, tai izvirza šādas prasības:

·       jānodrošina iekštelpu portatīvās uztveršanas iespēja, kas ļaus zemes raidījumus uztvert ar papildu televizoriem dzīvokļos, vasaras mājās, izbraukumos, uz ūdens;

·       paketē jābūt vismaz 20 programmām.

Paredz izveidot piecus tīklus, no kuriem viens izplatīs sabiedriskās televīzijas programmas, bet pārējie četri - komerctelevīzijas programmas. Komerciālās apraides organizācijas iegūs izplatīšanas tiesības nevis izsoles rezultātā, bet gan tā sauktā skaistuma konkursa kārtībā. Sabiedrisko programmu - trīs nacionālo un vienas reģionālās - uztveršana būs bez maksas. Minētajos piecos tīklos paredz izplatīt:

·        20 populārākās TV programmas;

·       15 skaņas programmas;

·        trīs maksas TV programmas;

·        elektronisko programmu sarakstu, teletekstu, spēles, laika un transporta informāciju.

 Inārs JĒKABSONS,

LVEI inženieris