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Gleichwellenbetrieb in digitalen Sendenetzen - wirklich optimal?

Startbeitrag von Wellenschneider am 24.06.2013 21:47

Ist der Gleichwellenbetrieb bei digitalen Übertragungsverfahren wirklich das Gelbe vom Ei?

Schließlich gibt es immer irgendwelche Punkte, wo destruktive Interferenz auftreten kann, die Summe der Feldstärken der Sender für eine bestimmte Frequenz den Wert 0 hat. Gut, man nutzt redundante Übertragung, aber das geht zu Lasten der verfügbaren Bandbreite. Gibt es bei DVB-T, DAB, DAB+ und DRM nicht manchmal doch Aussetzer in den Gebieten, in denen es zu destruktiven Interferenzen kommen kann.

Antworten:

"nicht manchmal doch"

gewünschte Antwort: JA!

Übrigens: Der Gleichwellenbetrieb bei digitalen Übertragungsverfahren ist kein Ei und auch nicht gelb - nicht wirklich. Und nicht jede Stippvisite in das Reich der Metaphern ist von Erfolg gekrönt.


PS: Wie ist das Wetter in Esslingen?

von hegi_ms - am 24.06.2013 22:22
Zitat

PS: Wie ist das Wetter in Esslingen?

Wohl grad nicht das Gelbe vom Ei!

Im OT-Forum haben wir für das Thema sogar einen eigenen Thread... den "Der, ich will einfach nen Thread beginnen aber weiß nicht was für einen - Thread (25240 Zugriffe)"

von iro - am 24.06.2013 22:50
Ich denke das es durch das SFN zu kompletten Auslöschungen kommt dürfte eher selten sein, aber oft ist es wohl so, das SFN auch nicht wirklich was bringt, und man durch das höhere Guard-Intervall nur Übertragungskapazität verliert.

Das Ideal ist wohl ein SFN zwischen einem Grundnetzsender und seinen Füllsendern.

von Martyn136 - am 25.06.2013 01:50
Das Geniale an SFNs ist ja, dass sie darauf ausgelegt sind, Interferenzen nicht nur auszugleichen, sondern sogar noch zu nutzen!

Bei allen Problemen, die wir hier insbesondere bei DAB immer wieder durchkauen -- ausgerechnet die ökonomische Frequenznutzung gehört sicherlich nicht zu den Nachteilen.

In Italien geht es noch viel härter zur Sache, weil die Terrestrik dort insbesondere für die Fernsehversorgung immer noch eine große Rolle spielt. Sowohl bei DAB als auch bei DVB-T stahlen benachbarte Sendersrandorte auf der selben Frequenz auch schon mal verschiedene Signale aus -- man muss sich eben stationär in den Grenzgebieten mit Richtantennen behelfen bzw. beim mobilen Empfang an den Übergängen mit Störungen rechnen.

Zuletzt sei noch angemerkt, dass sich das DAB+-Netz, z. B. das für den Bundesmux, noch im Aufbau befindet und im endgültigen Zustand weniger von dem im einschlägigen Nachbarthread diskutierten Störungen zeigen werden.

von Alqaszar - am 25.06.2013 02:21
Wer ein bischen sucht, wird einige Studien zur Wirkung von SFNs finden.

Natürlich bringt ein SFN dort nichts, wo stationär ein einzelner Sender dominiert.
Natürlich bringt ein SFN dort nichts, wo die Bedingungen für dessen Funktionieren verletzt sind.
Ein SFN bringt dort etwas, wo ein jeweils einzelner Sendestandort nicht ausreichen würde, um den notwendigen Mindestsignalpegel zu garantieren. Dort ist der Zugewinn massiv. Das betrifft vor allem Nicht-Flachland-Regionen und den Übergangsbereich zwischen zwei Sendern.
Reflektionen verhalten sich wie zusätzliche Sender - auch sie verbessern den Empfang (bei FM hingegen führen sie zu Verzerrungen, bei nicht SFN-tauglichen Digitalsignalen zu Intersymbolinterferenzen).

von DH0GHU - am 25.06.2013 07:25
Wenn man sich das mit den Interferenzen und Ausloeschungen auch zu Ende denken wuerde, kaeme man auch von selber drauf, dass die Wahrscheinlichkeit der Ausloeschung des ganzen Signals, also die Ausloeschung aller tausenden Einzeltraegerfrequenzen gleichzeitig, ein Ding der Unmoeglichkeit ist. Ein SFN mit nur einem Traeger haette natuerlich das angesprochene Problem aber das gibt es nur bei analogen Uebertragungsstandards wie z.B. UKW wo man deshalb eben kein SFN macht.

von Nordlicht2 - am 25.06.2013 07:56
Natürlich, schließlich ist das Signal ja nicht ohne Grund etwa 1,5 MHz breit. Die Jungs, die sich das ausgedacht hatten, wussten mit einem terrestrischen Funkkanal umzugehen.

Meine Vermutung ist auch, dass die meisten Meldungen hier à la "Sender XY läuft nicht synchron" nicht auf das Verletzen des Guard-Intervalls beruht, sondern eher auf einem VHF-Band-III-Störer in der Nähe. Wer kann schon sicher prüfen, ob ein Sender gerade sein Timing verletzt?

von dabber - am 25.06.2013 14:01
mal wieder ein "Buchschreiber"?

von mobi - am 25.06.2013 14:58
Zitat
Martyn136
Ich denke das es durch das SFN zu kompletten Auslöschungen kommt dürfte eher selten sein, aber oft ist es wohl so, das SFN auch nicht wirklich was bringt, und man durch das höhere Guard-Intervall nur Übertragungskapazität verliert.

Das kommt ganz auf den Übertragungsstandard an.
Für DAB im VHF-Band und DRM z.B. wurde nur ein einziges, relativ langes Guardintervall definiert.
Bei DVB-T u. DVB-T2 stehen mehrere unterschiedliche Guardintervalle zur Verfügung.

Das lange Guardintervall ist sinnvoll um mehrere Grundnetzsender welche sich im Abstand von bis zu 67 km befinden zu syncronisieren (8k FFT, GI 1/4)
DVB-T2 erlaubt ebenfalls einen Senderabstand von 67 km, allerdings ermöglicht DVB-T2 einen 32k FFT Modus u. da reicht unter den gleichen Bedingungen ein Guardintervall von 1/16.

von Winnie2 - am 25.06.2013 18:41
Es ist auch so, dass selbst das nahezu vollständige Auslöschen eines Trägers (sagen wir mal >25dB runter) sehr schwierig zu schaffen ist. Das bekommt man eigentlich nur künstlich hin, mit realen Reflexionen (also mehr als einer...) eigentlich gar nicht. Und wenn das SNR einiger Träger schlechter wird, wird es für viele eher besser und der Viterbi- (LDPC- bei T2)-Decoder hat eine "festere" Basis, die Bits der wackeligen Träger auszubügeln. Schliesslich rechnet der ja mit Wahrscheinlichkeiten. Da helfen ein paar zuverlässige Stützpunkte mehr als gleichmässig "mässige" Werte...

> Für DAB im VHF-Band und DRM z.B. wurde nur ein einziges, relativ langes Guardintervall definiert.

Was einen aber nicht hindert, die anderen Transmissionmodes trotzdem im Band-3 zu nutzen. Ob man davon was hat, ist ein anderes Problem ;)

von Georg A. - am 25.06.2013 19:16
Ein SFN bringt immer was. Man braucht viel weniger Frequenzen und kann somit viel mehr Programme unterbringen.
Falls Empfangsverbesserungen gemeint waren, da bringt es zumindest an den Randzonen wo 2 oder mehr Standorte gleichzeitig aber schwach ankommen deutliche Verbesserungen. Sieht man sehr schoen beim Blick auf die Signalanzeige im fahrenden Auto. Der Pegel ist nicht staerker aber es fadet nicht weg weil immer wenigstens ein Standort noch empfangen wird.

von Nordlicht2 - am 25.06.2013 19:20
Zitat
Nordlicht2
Ein SFN bringt immer was.(..)
Falls Empfangsverbesserungen gemeint waren, da bringt es zumindest an den Randzonen wo 2 oder mehr Standorte gleichzeitig aber schwach ankommen deutliche Verbesserungen. Sieht man sehr schoen beim Blick auf die Signalanzeige im fahrenden Auto. Der Pegel ist nicht staerker aber es fadet nicht weg weil immer wenigstens ein Standort noch empfangen wird.


Ja so ist es.

Das ist auch der Entscheidende Vorteil eines SFN's.

von UKW vs. DAB+ - am 25.06.2013 19:32
Zitat
Georg A.
Es ist auch so, dass selbst das nahezu vollständige Auslöschen eines Trägers (sagen wir mal >25dB runter) sehr schwierig zu schaffen ist.

Zumal ein Signal mit 20 dB SNR (gemittelt über den Kanal) für den Empfang bei DVB-T vollkommen ausreichend ist. Zumindest bei den in Deutschland genutzten Parametern (16 QAM, FEC 2/3).

> Für DAB im VHF-Band und DRM z.B. wurde nur ein einziges, relativ langes Guardintervall definiert.

Zitat
Georg A.
Was einen aber nicht hindert, die anderen Transmissionmodes trotzdem im Band-3 zu nutzen.

Das Guardintervall bleibt 1/4 in allen Modi von DAB, lediglich die absolute Dauer ist je nach Modi unterschiedlich.

von Winnie2 - am 25.06.2013 19:45
Ich weiss gar nicht, wieso auf diesem Thread und seinem Ersteller vom ersten Posting an gleich rumgehackt wird. Diese Frage beschäftigt mich und andere momentan auch und dürfte ein sehr wichtiges technisches Problem der Zukunft sein, da ja bei DAB fast ausschliesslich auf diese Gleichwellennetze gesetzt wird...mit unterschiedlichem Erfolg, wie wir wissen.
Es wäre einmal schön, von einem Techniker zu erfahren, wie diese Gleichwellennetze geplant werden und wie sie synchronisiert werden. Vielleicht lässt sich so etwas mal bei einer Senderbesichtigung veranschaulichen?
Also: Ich finde, dieses Thema ist wirklich diskussionswürdig und könnte technisch mal in die Tiefe gehen, gemäss der Intention dieses Forums!

von Peter Schwarz - am 25.06.2013 20:14
Geplant werden Gleichwellennetze meist mittels modernen Computersimulationen sowie Kontrollmessungen im Testbetrieb

Zeitsyncronisiert werden die Sendeanlagen mittels Zeitnormale welche regelmäßig per GPS nachjustiert werden. Mit Hilfe der GPS-Signale lässt sich ein Zeitsignal mit einer Genauigkeit im Nanosekundenbereich gewinnen.

von Winnie2 - am 25.06.2013 20:40
Es läuft dann optimal, wenn alle Sender einschließlich Audiozuführung aufeinander abgestimmt sind, also synchron laufen. Und genau da liegt bekanntlich das Problem. Der Überwachungs- bzw. Wartungswaufwand ist offensichtlich hoch. Das Netz muss permanent überwacht werden und im Notfall sollte zeitnah ein Techniker vor Ort sein. Läuft nur ein Sender nicht synchron, beeinträchtigt das massiv den Empfang in der Verwirrzone bis zur Auslöschung. Der/die Betreiber reagieren aber leider nur zögerlich. Wochenlange Netzstörungen des Bundesmux sollten eigentlich nicht vorkommen.

Auch Überreichweiten (Tropo) können zu Auslöschungen im Zielgebiet führen. Wenn dann noch ein oder zwei Standorte nicht synchron laufen, können im schlimmsten Fall großflächige Gebiete nur lückenhaft versorgt werden. Letzte Woche konnte ich das Troposchauspiel aus Richtung Niederlande beobachten. 11C war aus bekannten Gründen praktisch tot, 12C dagegen lief stabil fast wie ein Ortssender. Die über Tropo einfallenden Sender liefen also synchron haben sich sogar verstärkt.

Interessant sind in diesem Zusammenhang auch die Flugzeugbeobachtungen eines OMs hier im Forum hinsichtlich einzelner DAB-Sender im Vergleich zum Bundesmux-SFN.

von WellenJäger - am 25.06.2013 20:58
Da ist noch zu erwaehnen, dass durch die hohe Signalbreite, DAB 1,5 MHz oder DVB-T 8 MHz, das Fading auch dadurch verringert wird, weil das Signal so breit ist. Beim Blick auf den Frequenzscanner durch die Wohnung gehend sieht man wie immer nur kleine Teilbereiche schwaecheln aber kaum mal das ganze Spektrum. Dadurch ist die Chance deutlich hoher mit einer In Door Wurfantenne alle Muxe zu empfangen ohne wie bei UKW fuer fast jede Frequenz den Draht neu ausrichten zu muessen.

Die SFN Planung ist eigentlich einfach, solange die Laufzeiten beruecksichtig werden. Einen zusaetzlichen Sender, wenn nicht zu viel Leistung (oder auf nem hohen Berg) kann man dann ueberall und unabhaengig vom Empfangspegel anderer Sender im SFN dazwischensetzen. Der kleinste Sender waere ein Repeater in der eigenen Wohnung. Bei starken Sendern muss darauf geachtet werden, dass weit entfernt keine Stoerungen bei Ueberreichweiten auftreten. Entweder baut man da dann einen weiteren Sender hin oder man muss die Laufzeiten entsprechend anpassen, was aber meist nur am Rand eines SFN's moeglich ist. Bei DAB auf der A20 Nord Nordoestlich von Schwerin stoeren sich Hamburg/Kiel und Schwerin bei Ueberreichweiten. Das ist aber schon ausserhalb des Versorgungsgebietes (laut Versorgungskarte) und wird wenn Schwerin mal 10dB mehr bekommt, nicht mehr vorkommen.
Bei Normalbedingungen kommen 10kW eh kaum weiter als die 70km und haben dann einen In Door Signalpegel der schon viel zu schwach ist um zu stoeren. Da muss dann sowieso schon wieder ein starker Sender stehen der nicht weniger als 40km vom Empfaenger entfernt sein sollte. Ist der 40km entfernt, muss der Stoerer 110km entfernt sein um zu stoeren. Daher kann man die im Flachland oftmals ueblichen 110km Senderabstand fuer mobil Versorgung ohne weiteres so nutzen. Fuer ausreichende In Door Versorgung muessen dann spaeter noch zusaetzliche Sender dazwischen.

Zur Synchronisation nimmt man, wie auch anderswo in der Telekommunikationsbranche ueblich, das GPS Signal vom Satelliten. Das sorgt dafuer, dass sich die Synchronisation wenn einmal richtig eingemessen und eingestellt, nicht verschiebt.
Persoenlich finde ich auch, dass Stoerungen an der Synchronisation durch fehlerhafte Technik noch zu haeufig vorkommen. Es gibt automatische Systeme, die die Synchronisation ueberwachen koennen und automatisch korrigieren, die werden aber wohl aus Kostengruenden derzeit noch nicht verwendet. Dabei wird entweder die Signalqualitaet an einem Empfaenger ueberwacht der mehr als nur einen Senderstandort empfaengt oder es wird an diesem einfach nur das Audiosignal ueberwacht. Ist es stumm wird die Laufzeit korrigiert bis wieder Audio geht. Dabei einmal plus einmal minus und dann nimmt man die Mitte (findet man als Patent im Netz, in Sachen SFN Synchronisationsueberwachung). Zurzeit uebernehmen diese Ueberwachung vorallem die Forenteilnehmer hier.:cool:

von Nordlicht2 - am 25.06.2013 21:17
> Es läuft dann optimal, wenn alle Sender einschließlich Audiozuführung aufeinander abgestimmt
> sind, also synchron laufen.

Äh... es wird nur ein Multiplex an einer Stelle gemacht und der verteilt. Die Audiozuführung ist da egal, es muss ohnehin ein Resampling gemacht werden, wenn das Audio schon digital zugebracht wird.

> Der Überwachungs- bzw. Wartungswaufwand ist offensichtlich hoch.

Das schleift sich sicher auch noch ein...

von Georg A. - am 25.06.2013 21:31
Zitat
Winnie2
DVB-T2 erlaubt ebenfalls einen Senderabstand von 67 km, allerdings ermöglicht DVB-T2 einen 32k FFT Modus u. da reicht unter den gleichen Bedingungen ein Guardintervall von 1/16.

Wobei auf VHF III wegen der Bandbreite der Abstand größer sein kann, zu Lasten der Bitrate natürlich. Gilt für DVB-T und DVB-T2.

von andimik - am 26.06.2013 07:47
Zitat

Ich weiss gar nicht, wieso auf diesem Thread und seinem Ersteller vom ersten Posting an gleich rumgehackt wird.


Weil der Ersteller der Wellenschneider war.

von Natrium - am 26.06.2013 17:30
Zitat
andimik
Wobei auf VHF III wegen der Bandbreite der Abstand größer sein kann, zu Lasten der Bitrate natürlich. Gilt für DVB-T und DVB-T2.

Ja, stimmt, ist für viele Länder in Europa allerdings nicht relevant da in diesen DAB+ im VHF III Band gesendet wird u. kein TV.

von Winnie2 - am 26.06.2013 18:06
Kann ein konkretes DVB-T-Beispiel für ein problematisches SFN hier nennen:
MDR-Bouquet Sachsen-Anhalt, K34., SFN Dequede/Magdeburg/Brocken
Der Effekt tritt sowohl beim Haupt- ( "PCH1" ) als auch beim Zweistandort "PCH2" in den Ruhner Bergen auf. Am Zweitstandort "PCH2", wo Dequede deutlich stärker ankommt, ist der Empfang des K34 um so problematischer, je besser ARD-MDR auf K29 und ZDF auf K30 ankommen. Kommen dagegen K29 und 30 nur sehr schwach oder gar nicht, geht K34 mit 100% Quali.
Am Standort "PCH1" gehr der K34 normalerweise nicht, während K31 und K41 grenzwertig, aber noch stabil ankommen, sofern keine starke Tropo aus Richtung Szcecin oder Dänemark vorhanden ist. K34 ist sehr selten empfangbar und auch nur dann, wenn aus Richtung Harz und Hannover gar nichts aufspürbar war (z.B. absolut kein Signal auf K24). Es wundert mich ohnehin, warum Dequede auf K34 in ein zu großes SFN eingebunden ist, während für die übrigen Bouquets Extra-Freuqenzen koordiniert wurden.

von Analog-Freak - am 05.07.2013 22:59
Das ist aber nicht im Versorgungsgebiet oder?
Solche Beobachtungen hab ich jedesmal bei den SFNs Bungsberg, Kiel, Schleswig, Flensburg von Hamburg aus gesehen und aber nur bei Ueberreichweiten. Dann geht vor allem K21 gaenzlich in die Knie und die Signalanzeige schwankt zwichen 0 und fast Vollausschlag. Aber das ist auch weit ausserhalb des Versorgungsgebietes.

von Nordlicht2 - am 06.07.2013 17:04
Also hier, nur wenige km von Bayern entfernt, geht aus Bayern seit DVB-T gar nichts mehr. Der Pfaffenberg kommt nur sehr schwach rein und macht das ohnehin schwache Signal vom Kreuzberg völlig platt. Analog-TV bekamen wir früher vom Hahnenkamm in 1a Qualität.

Ich hätte die Devise "eine Frequenz = ein Grundnetzsender" besser gefunden. So gäbe es keine leidigen Störungen zwischen weitreichenden Sendern, und Füllsender ließen sich bei Bedarf schnell einfügen, indem einfach die Frequenz eines Nachbarsenders genutzt wird.

von RheinMain701 - am 06.07.2013 21:13
Das Problem bei digitalen SFNs sind IMHO nicht die Aulöschungen, sondern zu unterschiedliche Signallaufzeiten ähnlich stark einfallender, aber unterschiedlich weit entfernter Sender! Die löschen sich weder aus noch helfen sie bei der Signalverbesserung, sondern stören sich grausam. Das kann man in den Bergen gut beobachten - dann muss man versuchen einen der "Störer" auszublenden...

von Hagen - am 08.07.2013 19:22
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