PozemskΘ televiznφ vysφlßnφ a konvergence

Pojem "convergence" nebo Φesky "konvergence" se stßle vφce stßvß souΦßstφ naÜeho ka₧dodennφho ₧ivota. Je mo₧no se snφm setkat nejenom v odbornΘ literatu°e t²kajφcφ se telekomunikacφ a informaΦnφch technologiφ, ale dokonce i v nßzvu jednoho odbornΘho Φasopisu zab²vajφcφ se touto oblastφ. Konvergence, neboli sbφhavost, sbφhßnφ Φi sbli₧ovßnφ zasahuje samoz°ejm∞ i oblast pozemskΘho televiznφho vysφlßnφ. Jako p°φklady m∙₧eme uvΘst:

• konvergence vysφlßnφ klasickΘho video programu a poskytovßnφ vÜeobecn²ch datov²ch slu₧eb v rßmci vysφlßnφ pozemskΘ digitßlnφ televize (DVB-T);
• konvergence vysφlacφch technologiφ pro analogovou televizi (ATV) a digitßlnφ televizi (DVB-T).

P°iÜel Φas pro DVB-T, Φas konvergence videa a datov²ch slu₧eb

Vysφlßnφ pozemskΘ digitßlnφ televize (DVB-T) se postupn∞ stßvß realitou v mnoha zemφch Evropy a to nejen ve form∞ experimentßlnφch nebo pilotnφch projekt∙. V mnoha zemφch ji₧ doÜlo k v²stavb∞ celoploÜn²ch sφtφ DVB-T, kterΘ jsou dnes v b∞₧nΘm komerΦnφm provozu. Jako p°φklady lze uvΘst Velkou Britßnii (od roku 1998) se 32 programy v 6 multiplexech, èvΘdsko (od roku 1999) se 17 programy ve 4 multiplexech a èpan∞lsko (od roku 2000) s p°ibli₧n∞ 20 programy (celoploÜn²mi i regionßlnφmi) vysφlan²mi v 6 multiplexech. Ve vÜech t∞chto zemφch jsou v provozu jak jednofrekvenΦnφ sφt∞ (SFN), tak i multifrekvenΦnφ sφt∞ (MFN). D∙vod∙ k tomuto rychlΘmu rozvoji digitßlnφ televize je hned n∞kolik.

1. K vysφlßnφ pozemskΘ digitßlnφ televize je vyu₧φvßno stejnΘ kanßlovΘ rozd∞lenφ spektra jako u analogovΘho TV vysφlßnφ.
2. DVB-T je vysoce robustnφ systΘm odoln² proti ruÜenφ a interferencφm, kterΘ jsou pom∞rn∞ velk²m problΘmem v analogovΘm TV vysφlßnφ.
3. Provozovßnφm DVB-T dochßzφ k podstatn∞ lepÜφmu vyu₧itφ kmitoΦtovΘho spektra (zv²Üenφ kmitoΦtovΘ ·Φinnosti), proto₧e v jednom TV kanßle lze digitßln∞ p°enßÜet a₧ Üest TV program∙ nebo mΘn∞ ne₧ Üest TV program∙ a dalÜφ datovΘ slu₧by.
4. P°φjem DVB-T z vφce sm∞r∙, kter² u ATV zp∙sobuje v∞tÜinou problΘmy (interference), je u digitßlnφho vysφlßnφ naopak p°φnosem a zvyÜuje kvalitu p°φjmu.
5. DVB-T zvyÜuje v²konovou ·Φinnost, proto₧e stejnΘho pokrytφ jako u ATV lze dosßhnout i p°i podstatn∞ snφ₧enΘm vyzß°enΘm v²konu.
6. Kvalitnφ p°φjem je mo₧n² i na obyΦejnou prutovou antΘnu.
7. Nezanedbatelnou v²hodou je mo₧nost vysoce kvalitnφho p°φjmu i za pohybu a to i p°i rychlostech p°es 200 km/hod, co₧ systΘmy analogovΘ TV, systΘmy digitßlnφ kabelovΘ televize (DVB-C) nebo digitßlnφ satelitnφ televize (DVB-S) neumo₧≥ujφ v∙bec. S mobilnφm p°φjmem se poΦφtß jak v rychlovlacφch, p°φm∞stskΘ doprav∞ Φi autokarech a krom∞ TV program∙ se samoz°ejm∞ poΦφtß hlavn∞ s p°enosem dat pro zprost°edkovßnφ d∙le₧it²ch informacφ.

Konvergence vysφlacφch technologiφ = technologie pro DVB-T i ATV

K nejv²znamn∞jÜφm sv∞tov²m v²robc∙m a dodavatel∙m za°φzenφ pro rozhlasovΘ a televiznφ vysφlßnφ pat°φ spoleΦnost ROHDE & SCHWARZ (R&S). Tato nadnßrodnφ spoleΦnost podnikajφcφ v oblastech radiov²ch komunikacφ a testovßnφ a m∞°enφ (T&M), ji₧ vφce ne₧ 60 let vyvφjφ, vyrßbφ a dodßvß ÜirokΘ spektrum elektronick²ch v²robk∙ pro profesionßlnφ pou₧itφ. Jejφ jmΘno se stalo synonymem vysokΘ kvality a spolehlivosti produkt∙, stejn∞ jako poskytovan²ch slu₧eb. SvΘ poboΦky a kancelß°e mß ve vφce ne₧ 70 zemφch sv∞ta, ve kter²ch zam∞stnßvß tΘm∞° 5000 zam∞stnanc∙.

Jednou z oblastφ, ve kter²ch spoleΦnost R&S ji₧ tradiΦn∞ pat°φ k nejv²znamn∞jÜφm sv∞tov²m v²robc∙m, je oblast rozhlasovΘho a televiznφho vysφlßnφ, ve kterΘ se specializuje na nßsledujφcφ skupiny produkt∙:

• rozhlasovΘ FM vysφlaΦe od 20 W do 20 kW;
• analogovΘ televiznφ vysφlaΦe od 20 W do 40 kW;
• digitßlnφ rozhlasovΘ vysφlacφ systΘmy (DAB) od 50 W do 1 kW;
• digitßlnφ televiznφ systΘmy pro pozemskΘ vysφlßnφ (DVB-T) od 50 W do 10 kW.

• monitorovacφ systΘmy pro pozemskΘ vysφlßnφ rozhlasu a televize (analogovΘ i digitßlnφ);
• testovacφ a m∞°icφ systΘmy pro v²voj, v²robu, provoz a ·dr₧bu v²Üe uveden²ch vysφlacφch technologiφ;
• testovacφ a m∞°icφ systΘmy pro anal²zu analogovΘho i digitßlnφho p°enosu zvuku a obrazu.

Digitßlnφ budiΦ s integrovan²m modulßtorem (technologie pro DVB-T i ATV)

Pro zajiÜt∞nφ vysoce nßroΦn²ch a zcela specifick²ch po₧adavk∙ dan²ch standardem DVB-T byl vyvinut pln∞ digitßlnφ budiΦ s integrovan²m kodΘrem a modulßtorem zcela novΘ generace. Vzhledem k pot°eb∞ rychlΘho zpracovßnφ obrovskΘho mno₧stvφ dat a pro dosa₧enφ vysokΘ flexibility a universality je toto za°φzenφ zcela na bßzi FPGA a DSP a je vyu₧ito postupu p°φmΘ digitßlnφ modulace. Cel² budiΦ je °eÜen modulßrn∞ a ka₧d² z modul∙ plnφ zcela specifickou funkci:

• centrßlnφ °φdicφ jednotka (CCU) slou₧φ k °φzenφ nejen budiΦe, ale celΘho vysφlaΦe;
• vstupnφ kodΘr na bßzi DSP je vyvinut ve dvou verzφch podle druhu provozu:
  1. kodΘr DVB (DVB-Encoder) zajiÜ¥ujφcφ vÜechny funkce nutnΘ pro digitßlnφ TV vysφlßnφ vΦetn∞ funkcφ
     • MIP dekodΘru,
     • SFN adapteru,
     • kanßlovΘho digitßlnφho kodΘru a modulßtoru,
  2. kodΘr ATV (ATV- Encoder) pro analogovΘ TV vysφlßnφ zajiÜ¥ujφcφ digitßlnφ k≤dovßnφ:
     • analogovΘho obrazu,
     • analogovΘho zvuku,
     • ve vÜech existujφcφch standardech,
• p°ed-korektor DVB / ATV;
• syntezßtor DVB / ATV;
• modulßtor DVB / ATV.

Jak u₧ bylo °eΦeno, digitßlnφ budiΦ je mo₧no pou₧φt jak pro digitßlnφ vysφlßnφ ve standardu DVB-T, tak i pro analogovΘ TV vysφlßnφ. K p°echodu od jednoho k druhΘmu a naopak je t°eba pouze zvolit vhodn² vstupnφ kodΘr (DVB nebo ATV) a vhodn² °φdicφ program v °φdicφ jednotce. To je v²znamnΘ p°edevÜφm pro ty provozovatele, kte°φ jeÜt∞ dnes obnovujφ nebo rozÜi°ujφ sφ¥ analogov²ch vysφlaΦ∙, kterΘ v budoucnosti mohou vyu₧φt k vysφlßnφ DVB-T.

Novß generace v²konovΘho zesilovaΦe (technologie pro DVB-T i ATV)

Konstrukce v²konovΘho zesilovaΦe je zcela novß. Na jednom chladicφm bloku (specieln∞ vyvinutΘm pro vodnφ chlazenφ) je z jednΘ strany umφst∞n v²konov² zesilovaΦ a z druhΘ napßjecφ zdroj. Ob∞ tyto Φßsti tak spolu tvo°φ integrovan² celek. Jednak se tφm zp∙sobem Üet°φ mφsto a zlepÜuje odvod tepla, ale p°edevÜφm se tφm zvyÜuje spolehlivost a kvalita v²konovΘho zesφlenφ. Pou₧itΘ tranzistory jsou LDMOS a cel² zesilovaΦ je optimalizovßn podle tzv. "crest faktoru" tak, aby bylo dosa₧eno pot°ebnΘ linearity zesφlenφ (bezpodmφneΦn∞ nutnΘ pro digitßlnφ vysφlßnφ) p°i zachovßnφ dostateΦnΘ ·Φinnosti a efektivity celΘho v²konovΘho zesilovacφho procesu.

MechanickΘ vlastnosti a vodnφ chlazenφ (technologie pro DVB-T i ATV)

Vzhledem k situaci, ₧e na vysφlacφch stanoviÜtφch (radiokomunikaΦnφch st°ediscφch) je ji₧ dnes namontovßno a provozovßno velkΘ mno₧stvφ nejr∙zn∞jÜφch telekomunikaΦnφch technologiφ (analogovß TV, FM rozhlas, DAB, mikrovlnnΘ systΘmy, GSM,...) a vzhledem k tomu, ₧e n∞kte°φ p°edevÜφm novφ provozovatelΘ vyu₧φvajφ k vysφlßnφ i jinΘ stavby, kterΘ p∙vodn∞ nebyly urΦeny pro vysφlßnφ, vznikß tlak na spln∞nφ nßsledujφcφch po₧adavk∙:

• snφ₧enφ zastav∞nΘ plochy vysφlaΦem,
• zßsadnφ zmenÜenφ a zjednoduÜenφ pot°ebnΘ okolnφ infrastruktury (napßjenφ a chlazenφ),
• pot°eba snadnΘ a rychlΘ montß₧e s minimßlnφmi nßroky na projekci a p°φpravnΘ adaptaΦnφ prßce,
• pot°eba snadnΘ instalace a uvedenφ do provozu,
• nutnost dßlkovΘho monitorovßnφ a dßlkovΘho ovlßdßnφ vysφlaΦe (mφstn∞ neobsluhovanß pracoviÜt∞).

• snφ₧enφ zastav∞nΘ plochy na jednu t°etinu (ve srovnßnφ s vysφlaΦem stejnΘho v²konu chlazenΘho vzduchem),
• zv²Üenφ ·Φinnosti chlazenφ,
• zßsadnφho zmenÜenφ okolnφ infrastruktury (mφsto vzduchovΘho potrubφ velk²ch pr∙m∞r∙ je pou₧ito kapalinovΘho potrubφ mal²ch pr∙m∞r∙ apod.),
• tΘm∞° nehluΦnΘho provozu,
• zjednoduÜenφ projekce, montß₧e a uvedenφ do provozu,
• vysokΘ flexibility a zßlohovßnφ chladicφho systΘmu dφky mo₧nosti propojenφ vφce chladicφch subsystΘm∙ do jednoho velkΘho systΘmu,
• snadnΘho °φzenφ vysφlacφho systΘmu a jeho monitorovßnφ (vΦetn∞ chladicφho systΘmu),
• v²raznΘ snφ₧enφ nßklad∙ p°i p°φprav∞, v²stavb∞ i provozu vysφlacφho bodu.

Technologie pro koexistenci ATV a DVB-T

Vzhledem k situaci v ╚eskΘ republice, kde vφce ne₧ 75% obyvatelstva p°ijφmß signßl analogovΘ televize z pozemsk²ch TV vysφlaΦ∙ a pouze 25% p°φjmu se d∞je cestou kabelov²ch rozvod∙ nebo satelitnφch p°ijφmaΦ∙, je digitalizace pozemskΘho vysφlßnφ (zavedenφm DVB-T) jedinou mo₧nou cestou k rozÜφ°enφ programovΘ nabφdky a zv²Üenφ ·rovn∞ datov²ch slu₧eb pro obyvatelstvo. Nap°φklad u naÜich soused∙ ve SpolkovΘ republice N∞mecko je situace zcela opaΦnß (pouze 8% analogovΘ televize je p°ijφmßno z pozemskΘho vysφlßnφ a 92% ze satelitu a kabelu). P°esto se zde uva₧uje o rychlΘm zavedenφ DVB-T (vedle DVB-C a DVB-S) prßv∞ proto, aby se mohlo vyu₧φt jeho zcela specifick²ch vlastnostφ (snadn² p°φjem kdekoliv a p°φjem za pohybu).

Nutnost rychlΘ v²stavby DVB-T vÜak vede k tomu, ₧e po n∞jakou dobu budou vedle sebe koexistovat jak sφt∞ analogovΘ TV, tak i DVB-T. Tato koexistence zp∙sobuje dva zcela specifickΘ problΘmy:

1. pot°ebu zvlßÜt∞ peΦlivΘho kmitoΦtovΘho plßnovßnφ a zva₧ovßnφ vyu₧itφ ka₧dΘho volnΘho kmitoΦtu v kontextu "analog" Φi "digitßl" a pozd∞ji jenom "digitßl",
2. pot°ebu vyu₧φvat p°i modernizacφch analogov²ch TV sφtφ takovou vysφlacφ technologii, kterß umo₧nφ pozd∞ji snadn² p°echod na DVB-T.

Komplexnφ nabφdka pro ATV a DVB-T

Jak bylo uvedeno v p°edchßzejφcφch odstavcφch, p°edstavuje nabφdka spoleΦnosti ROHDE & SCHWARZ jednu z nejkomplexn∞jÜφch °ad vysφlacφch technologiφ, kterß zahrnuje nejpot°ebn∞jÜφ v²kony a kmitoΦty jak pro analogovou TV tak i pro DVB-T. Krom∞ toho, je v nabφdce tΘto spoleΦnosti jeÜt∞ Üirokß Ükßla m∞°icφch, testovacφch, monitorovacφch a vklßdacφch (nap°. pro datacasting) za°φzenφ. Velkß v∞tÜina vÜech t∞chto za°φzenφ je v²vojov∞ dokonΦena a technologicky p°ipravena pro sΘriovou pr∙myslovou v²robu a dodßvky provozovatel∙m.

Situace v Evrop∞

Na nßsledujφcφm obrßzku je zachycena situace v Evrop∞ od roku 1996 (zaΦßtku zavßd∞nφ DVB-T do provozu) s vyjßd°enφm procentußlnφho podφlu TV vysφlaΦ∙ R&S (analogov²ch a digitßlnφch) na trzφch v jednotliv²ch evropsk²ch zemφch a s vyznaΦenφm t∞ch zemφ, ve kter²ch jsou ji₧ dnes provozovßny digitßlnφ vysφlacφ televiznφ systΘmy DVB-T od spoleΦnosti R&S. Z celkovΘho poΦtu 2000 vysφlaΦ∙ DVB-T, kterΘ jsou v souΦasnΘ dob∞ ve sv∞t∞ v provozu, jich bylo spoleΦnostφ R&S dodßno p°φmo nebo ve spoluprßci s lokßlnφmi v²robci tΘm∞° 800, co₧ p°edstavuje p°ibli₧n∞ 40% podφl na sv∞tovΘm trhu. Na evropskΘm trhu, kter² spoleΦnost R&S samoz°ejm∞ pova₧uje za sv∙j domßcφ, dosahuje v oblasti DVB-T podle poslednφch statistik okolo 60 % podφlu a zcela po prßvu u₧φvß oznaΦenφ "evropsk² lφdr v oblasti digitßlnφ televize".

K nejv²znamn∞jÜφm projekt∙m, kterΘ spoleΦnost R&S realizovala v poslednφch letech pat°φ projekty pro celoploÜnΘ pokrytφ signßlem DVB-T ve VelkΘ Britßnii (projekt CTI) a ve èpan∞lsku (projekt RETEVISION). V rßmci t∞chto projekt∙ participovala spoleΦnost R&S dodßvkami vysφlacφch systΘm∙ a subdodßvkami modulaΦnφch podsystΘm∙ pro lokßlnφ partnery:

• Projekt CTI (dodan², namontovan² a uveden² do provozu b∞hem 10 m∞sφc∙):
  • 82 kompletnφch vysφlacφch systΘm∙ DVB-T s v²kony od 750 W do 2 kW;
  • 130 modulaΦnφch subsystΘm∙ DVB-T pro vysφlacφ systΘmy mal²ch v²kon∙, kterΘ byly dodßvßny a kompletovßny menÜφmi lokßlnφmi v²robci.
  • 8 vysφlacφch systΘm∙ instalovßno v kontejnerech
• Projekt RETEVISION (vysφlacφ technologie DVB-T pro 4 jednofrekvenΦnφ (SFN) multiplexy):
  • 90 kompletnφch vysφlacφch systΘm∙ DVB-T s v²kony od 500 W do 2 kW;
  • 300 modulaΦnφch subsystΘm∙ DVB-T pro vysφlacφ systΘmy mal²ch v²kon∙ (od 1W a₧ do 100W), kterΘ byly dodßvßny a kompletovßny lokßlnφ spoleΦnostφ Egatel;
  • p°edstavuje 60 % celkovΘho po₧adavku projektu pro 4 SFN multiplexy;
  • na zßklad∞ vynikajφcφch v²sledk∙ bude dalÜφ SFN multiplex dodßvßn cel² pouze ve spoluprßci R&S a Egatel.

Konvergence v ╚eskΘ republice = nejen prodej a servis, ale i v²roba a montß₧

SpoleΦnost ROHDE & SCHWARZ je v ╚eskΘ republice zastoupena hned dvakrßt. Obchodnφ a servisnφ spoleΦnost ROHDE & SCHWARZ - Praha, s.r.o., kterß je zaΦlen∞na do celosv∞tovΘ obchodnφ sφt∞, zajiÜ¥uje veÜkerΘ marketingovΘ, prodejnφ, systΘmovΘ a servisnφ aktivity a spoleΦnost ROHDE & SCHWARZ - zßvod Vimperk s.r.o. je ryze v²robnφm podnikem se 150 zam∞stnanci zajiÜ¥ujφcφ subdodßvky pro v²robnφ zßvody v SRN. Mimo jinΘ se zde ji₧ dnes kompletn∞ vyrßbφ ji₧ d°φve zmφn∞nß novß generace v²konov²ch zesilovaΦ∙, a to od prvov²roby dφl∙ a₧ po finßlnφ montß₧ a o₧ivenφ.

Pokud se t²kß realizovan²ch projekt∙ vysφlacφ technologie R&S v rßmci ╚eskΘ republiky, v provozu je n∞kolik analogov²ch vysφlaΦ∙ velk²ch v²kon∙ (10 kW a 20 kW) na bßzi technologie °ady HN500 a jeden analogov² vysφlaΦ (5 kW) s vodnφm chlazenφm °ady NH7000, kterΘ jsou provozovßny spoleΦnostφ ╚eskΘ radiokomunikace a.s.. V oblasti DVB-T jsou v provozu u spoleΦnosti Czech Digital Group celkem t°i vysφlaΦe °ady NV6000 s vodnφm chlazenφm, kterΘ pracujφ v jednofrekvenΦnφ sφti SFN v rßmci experimentßlnφho projektu, na kter² tato spoleΦnost zφskala licenci v roce 2000.

SpoleΦnost ROHDE & SCHWARZ je p°ipravena v²vojov∞ i v²robn∞ dodßvat i v budoucnosti takovΘ v²robky a poskytovat takovΘ slu₧by, aby si svΘ vedoucφ postavenφ "evropskΘho lφdra" na trhu digitßlnφch vysφlacφch technologiφ udr₧ela.

╚lßnek byl p°evzat ze serveru DigitalTV (www.digitaltv.cz), kter² p°inßÜφ informace ze sv∞ta DVB-T.