Fortsetzung der Arbeiten zu DRM+ am IKT mit Empfängerdiversitätsverfahren

Auch nachdem der Modellversuch abgeschlossen ist, wird die Arbeit zum Thema digitaler Rundfunk am IKT fortgesetzt. Nach einem Projekt zu innovativen Sendekonzepten, bei dem die Möglichkeiten eines Gleichwellennetzwerkes (Single Frequency Network) und von Senderdiversität getestet wurden gehts jetzt weiter mit Empfängerdiversitätsverfahren.

Digital Radio Mondiale (DRM)

Im Jahre 2004 wurde ein internationaler Standard zur Digitalisierung des AM-Bereichs (Langwelle, Mittelwelle und Kurzwelle) verabschiedet, der vom DRM-Konsortium (Digital Radio Mondiale) eingereicht wurde. Dieses DRM-Konsortium besteht heute aus knapp 100 Mitgliedern aus allen Kontinenten, davon 31 aus Deutschland. Mitglieder sind Broadcaster, Empfänger- und Senderindustrie, Netzbetreiber, Forschungseinrichtungen, Verbände und Regulierungsgremien.

DRM ersetzt als digitales Hörfunksystem mehr und mehr die analogen Aussendungen im AM-Bereich. Die in der Audioqualität heute nicht mehr zeitgemäßen Lang-, Mittel- und Kurzwellenaussendungen werden durch das System DRM qualitativ den UKW-Ausstrahlungen ähnlich. Durch die Möglichkeit DRM auch bei hohen Frequenzen bis zu 174 MHz einzusetzen, können mit dem System (Arbeitstitel DRM+) auch die analogen Aussendungen im Band II (UKW-Bereich) digitalisiert werden. DRM und DRM+ sind die beiden Systemvarianten der DRM Familie. Sie unterscheiden sich im nutzbaren Frequenzbereich, DRM für den AM-Bereich und DRM+ für den FM-Bereich. DRM+ ist daher nicht als Nachfolger sondern als Erweiterung des DRM-Standards zu sehen. In einem DRM bzw. DRM+ Multiplex können bis zu vier Services/Programme übertragen werden. Diese Services können Audioprogramme verschiedener Audioqualität, Daten oder andere Dienste wie Bilder etc. sein. Durch seine Struktur verbunden mit der relativ schmalen Bandbreite kann DRM sowohl als Gleichkanalnetz (SFN) für eine landesweite Versorgung und auch im Einzelfrequenzbetrieb (MFN) für den lokalen Bereich eingesetzt werden.

DRM im AM-Bereich zur Versorgung im lokalen Bereich

Eine lokale Versorgung über Mittelwellenfrequenzen ist in Deutschland, bedingt durch Frequenzknappheit und relativ große Sendeantennenanlagen, eher nur in wenigen Fällen realisierbar. Neben dem Mittelwellenbereich steht jedoch ein sehr wenig genutzter Rundfunkfrequenzbereich, das 11m-Band (25,67 bis 26,1 MHz) im Kurzwellenbereich mit 43 Kanälen, zur Verfügung.

Modellversuch zur Erprobung der digitalen Hörfunkübertragung im lokalen Bereich mit dem System DRM

Phase 2 (August 2008-August 2010)

Modellversuchsteilnehmer: 

IKT, Leibniz Universität Hannover (technische Leitung)   

Niedersächsische Landesmedienanstalt 

 Das DRM Konsortium beschloss 2005 in Paris den Standard DRM von 30 MHz auf 120 MHz (heute 174 MHz) zu erhöhen. Damit ergibt sich mit DRM auch die Möglichkeit das Band I (47 MHz – 68 MHz) und das Band II (87,5 bis 108 MHz, 65,8 bis 74 MHz bzw. 76 bis 90 MHz) sowie auch höhere Frequenzbereiche, je nach Anwendungsfall, zu digitalisieren. Als rasterkonformes System kann DRM+ in das FM-Band eingeplant werden und mit der Bandbreite von 96 kHz kann DRM+ in einem Multiplex ein bis vier Programme, Audio, Video oder Daten übertragen. So z. B. zwei hochwertige Stereoprogramme mit je 64 kbit/s und zusätzlich zwei sprachorientierte Programme oder Datendienste mit je 24 kbit/s, insgesamt bis zu 186 kbit/s bei Nutzung des modernen Codierungsverfahrens MPEG-4 HE AAC v2.

Durch die Möglichkeit DRM auch im UKW-Bereich (Band II) zu nutzen, werden im Modellversuch theoretische Untersuchungen zu DRM+ durchgeführt und parallel zu den Aussendungen im 11-m-Band Vergleichsaussendungen unter realen Bedingungen im Band II durchgeführt. Darüber hinaus wird ein Transmitter Delay Diversity Betrieb unter realen Bedingungen getestet sowie Untersuchungen im Combined Mode (DRM+ dicht neben einem FM Signal) angestellt.

Phase 1 (1. August 2005 bis 31. Juli 2008)

Modellversuchsteilnehmer:

IKT, Leibniz Universität Hannover (technische Leitung)    

Niedersächsische Landesmedienanstalt 

Starwaves   

Im Modellversuch wurden die Möglichkeiten der Nutzung digitaler Hörfunkübertragungstechniken für den lokalen Bereich ermittelt. Dazu wurde die Nutzbarkeit des 11m-Bandes zur Verbreitung von lokalem Hörfunk untersucht. Überreichweiten von Rundfunkstationen oder anderen Funkdienste in anderen Staaten könnten die lokale Verbreitung im 11m-Band jedoch stören. Diese Störungen sind abhängig von der Beschaffenheit der Ionosphäre, also auch von der Tageszeit, von der Jahreszeit sowie von der Sonnenaktivität und dem Sonnenzyklus. Weitere Störungen können im lokalen Bereich durch Elektrogeräte, Zündanlagen, Straßenbahnen, Powerline Communication Systeme (PLC), Rückkanäle in Kabelnetzen, Industrieanlagen auf ISM-Frequenzen etc. auftreten. Da Störungen i. A. schmalbandig sind, werden also nur wenige, jedoch immer verschiedene, der im 11m-Band zur Verfügung stehenden 43 Kanäle gestört. Es wurde untersucht, ob durch automatische Sendefrequenzumschaltung (Frequenzhopping) das Programm immer auf einer ungestörten Frequenz weiterverbreitet werden kann. Dazu wurde ein Hörfunkprogramm verbreitet, dem jeweils eine bestimmte Anzahl von verschiedenen Sendefrequenzen zur Verfügung stehen. Störungen in der Übertragung wurden von PC-basierten DRM-Empfängern, die sich im Versuchsgebiet befanden, über das Internet direkt an die Sendezentrale gemeldet. Hier wurde im Störungsfall ein Frequenzwechsel vorgenommen. Statistische Auswertungen sollten zeigen, inwieweit sich lokale oder weit entfernte Störer auf den Empfang auswirken und in welcher Stärke die Störungen auftreten. Feldstärkemessungen am Boden sollten theoretische Versorgungsrechnungen verifizieren und die Ergebnisse der mobilen Messungen sollten zeigen, welche Sendeparameter betriebsseitig einzustellen sind.

Die Ergebnisse des digital11 Feldtests finden sie im Downloadbereich.