Content / Netværk, sendere og antenner / FM replanlægningen - Broadcast-IT.com
Welcome
Username:

Password:


Remember me

[ ]
FM replanlægningen
De anvendte beregningskriterier
on Friday 25 May 2007
by Pierre author list
comments: 0

Denne artikel gennemgår konsekvenserne af nogle af de ændrede planlægningskriterier, som vil blive anvendt, hvis replanlægningen gennemføres.
På flere punkter vil de nye beregningskriterier give væsentlig dårligere dækning, end vi er vant til.
(Oprettet: 2007-04-21, opdateret: 2007-05-25)

Høringsfasen for replanlægningen er afsluttet. Mange svar vil givetvis være koncentrerede om de markedsmæssige og politiske konsekvenser (lukning af lokalradioer osv.). Denne artikel koncentrerer sig om de planlægningskriterier, som har været anvendt for at få presset flere kanaler ind på det samme FM-bånd.

Dette er ikke et forsøg på at sige at replanlægning generelt er en dårlig ide. Det kan være fornuftigt nok at lave en replanlægning, men nogle af kriterierne er problematiske, og under alle omstændigheder anbefales det at få udført kontrolberegninger af nettene med nogle mere konservative kritererier. Så får man et mere konservativt estimat af dækningen, og kan så blive positivt overrasket, hvis dækningen viser sig at være bedre, den dag man kommer i luften.

Nedenfor gennemgår en række punkter, som viser hvad forskellen mellem de nuværende planlægningskriterier (ITU normer m.v.), og det kriterier som er anvendt af Broadcast Partners [1] består i.

Undesirable signal level: 10% time & 50% time
De 10% tid er den tid hvor man acceptere forstyrrelser pga. troposfæriske forhold. De 50% er for konstant forstyrrelse. 50% for konstant interferens er det normale kriterie, så det er der ikke noget galt i. Problemet er de 10%.
Normalt anvendes 1% (GE84 [2]) i de fleste lande.
Af en eller anden grund har ITST anvendt 5% til planlægning af FM5 og FM6 (og det er så noget af det der verserer en retssag om i øjeblikket).
Men her anvendes altså 10%. Der er ikke redegjort for forsvarligheden af at anvende 10%, og vi må blot konstatere at spørgsmålet "dækning eller ikke dækning" er som at sælge elastik i metermål, og i dette tilfælde er elastikken altså strukket lidt rigeligt.

Protection Ratios SFN & NSF
NSF
Kriterierne er de samme som blev anvendt ved den første replanlægning i Holland, selv om resultaterne af denne replanlægning (efter at netværkene kom i luften) ikke var helt uden problemer. Dette gælder specielt beskyttelseskriteriet for NSF (100 kHz afstand) på kun 5 dB. Samme kriterie har givet en del problemer bla. for Sky Radio i Holland. Det virker besynderligt, at dette kriterie ikke er ændret.

SFN
Også beskyttelsen af SFN (hvor to sendere sender på samme frekvens) virker meget lav. Den er kun 2..25 dB. Her er det farligt !
Godt nok skriver man at beskyttelsen vil afhænge af tidsforsinkelsen (forskel i tid mellem at signalet fra to forskellige sendere ankommer til modtageren), underforstået at hvis tidsforskellen er stor (mere end at par µs), så skal beskyttelsen også være det - men dog altså mindre end 25 dB.

Jeg har så selv gennemført en række forsøg med dette, som gik ud på at sende med to sendere på samme frekvens i samme område, og sammenligne modtagekvaliteten (sus og skrat i radioen) position for position med situationer hvor de to sendere kun sender én ad gangen.

Mine forsøg viste, at hvis forskellen i signal fra to sendere ved en mobil modtager er mindre end ca. 25 dB, så bliver modtagekvaliteten en smule dårligere end hvis den dårligste sender sendte alene. Hvilken sender der går dårligst igennem afhænger af felstyrke, landkabet og alt muligt andet. Så det kan have mange årsager og variere kraftigt inden for samme område.
Men her skal man altså ikke forvente at en sender nr. 2 på samme frekvens får signalet til at gå bedre igennem - altså så længe forskellen i feltstyrke mellem dem er 25 dB eller mindre.

Hvor stor et område der kan risikere at få problemer pga. dette kan ses på figur 1.



Figur 1 - Klik på figuren for at forstørre

Her forestiller vi os to 10 kW sendere med en antennehøjde på 100 m og afstanden mellem dem er 100 km.
Kurverne viser de to senderes feltstyrke iflg. ITU 1546 [3].
54 dBµV grænsen er tegnet ind som den grønne linje. Det interessante er så hvornår afstanden mellem de to kurver er mindre end 25 dB. Det er den i intervallet mellem km. 26 og 75 fra Tx1. Dvs. vi har en strækning på 50 km mellem de to sendere, som risikerer at have dårlig dækning pga. SFN-problemer.

Problemer med modtagelsen vil typisk opstå ved udkanten af en senders dækningsområde, hvilket netop er der hvor det må forventes at en anden sender på samme frekvens også vil have sin grænse for dækning, og dermed bliver der et problem.
Det logiske i sådan en situation ville være en gapfiller-sender på en anden frekvens. Der er dog ikke redegjort for omfanget af anvendelse af gapfillere.

Minimum usable field strength
Dette kriterie angiver hvor kraftigt signalet må være før et område anses som "dækket". Dette er kun feltstyrke fra den ønskede sender, så her er altså ikke noget med forstyrrelser fra andre sendere inde i billedet endnu. Det kommer så efterfølgende, hvor forstyrrelser så kan betyde at et område som opfyldte feltstyrkekravet, ikke er dækket alligevel pga. forstyrrelser.

Det nye feltstyrkekriterie er: 37 to 47 dBµV/m @ 1.5 m modtageantennehøjde.
Det er ganske fornuftigt at omregne modtagehøjden til 1.5 m. De gamle kriterie om en modtageantenne 10m oppe, er ganske forældet.
ITU 1546 angiver hvordan man omregner til andre modtagehøjder, dvs. at man kan regne ud, at hvis feltstyrken er 54 dBµV i 10 m, hvad er den så i 1.5 m ?
Bruger man disse formler får man, at feltstyrke @ 1.5 m = feltstyrke @ 10 m - 9.3...10 dB (Når tallet er 9.3...10 dB, skyldes det at højdekorrektionen er frekvensafhængig.)

Da minimumsfeltstyrken iflg. ITU 412 [4] er 54 dBµV/m, skulle man altså forvente at dette feltstyrkekrav ville være 44 dBµV/m, men vi kan altså komme helt ned på 37. Dermed har man altså også reelt nedsat kravene til feltstyrke. Mere elastik i metermål.

Selv om formålet med mine egne målinger ikke var at eftervise 54 dBµV/m-gænsen, så var erfaringen alligevel, at min Audemat tuner med en pisk-antenne på taget af bilen, begyndte at få problemer når jeg kørte uden for 54 dBµV/m @ 10m - grænsen.

Retningsbestemt modtageantenne
Det er positivt, at man er sluppet af med det højst forældede kriterie fra GE84, om at den antenne som alle jo har siddende oppe på deres tag i 10 m's højde også skal være retningsbestemt og dæmpe stationer som antennen ikke peger på med op til 12 dB. Det er jo åbenlyst fra en tid hvor det gav mening at vende sin antenne mod senderen - for der var jo kun den samme.
Problemet med antagelsen om at modtageantennen er retningsbestemt er, at man dermed tillader uønskede stationer at være 12 dB kraftigere hvis de bare ikke ligger i samme retning som den ønskede station, set fra modtageren. Da modtagerantennen kun sjældent er retningsbestemt, betyder det reelt at man tillader at støjen er 12 dB kraftigere, end hvad ITU 412 anbefalingen egentlig siger.

For konstant interferens siger ITU 412 at dæmpningen af forstyrrende stationer på samme frekvens skal være 45 dB. Men på grund af de 12 dB, bliver beskyttelsen reelt (og groft sagt) kun 33 dB.
Her har Broadcast Partners anvendt 40 dB, så den beskyttelse er altså noget bedre.

ITU 412 anbefalingen og GE84 aftalen siger dog en ting mere, som afbøder det værste ved denne antagelse om at modtageantennen er retningsbestemt, nemlig kriterier for mono-modtagelse. Hvem i alverden interesserer sig for mono i dag ? Isoleret set virker kriterier for mono-modtagelse utidssvarende, men lige præcis her har de også betydning for beskyttelsen af en station som aflyttes i stereo.

Ved mono-modtagelse siger ITU 412 at forstyrrense stationer på samme frekvens skal være 36 dB svagere end den ønsket station, og for mono foreskriver GE84 at modtageren har en omnidirektionel antenne.
Der vil altså findes steder hvor stereo-betingelserne er opfyldt, men hvor mono-betingelserne ikke er det, og sådan et sted vil dermed ikke være dækket.

Alt taget i betragtning virker denne sidste del af beskyttelseskravene altså en smule bedre og væsentlig enklere end de gamle.

Referencer
[1] S.G. Hamelink, H.C. Milius, W.R.M. de Schepper: "Test Planning of the FM-Band in Denmark", Broadcast Partners, 2007

[2] "Final Acts of the Regional Administrative Radio Conference for the Planning of VHF Sound Broadcasting (Region 1 and part of Region 3)", The International Telecommunication Union, 1984, www.itu.int

[3] The ITU Radiocommunication Assembly: “Recommendation ITU-R P.1546-1: Method for point-to-area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3000 MHz”, The International Telecommunication Union (2003), www.itu.int

[4] The ITU Radiocommunication Assembly: “Recommendation ITU-R BS.412-9: Planning standards for terrestrial FM sound broadcasting at VHF”, The International Telecommunication Union (1998), www.itu.int

Mere om Single Frequency Network til FM radio på www.sfn.dk

You must be logged in to make comments on this site - please log in, or if you are not registered click here to signup
 

RSS Feeds
Our news can be syndicated by using these rss feeds.
rss1.0
rss2.0
rdf
All trademarks are © their respective owners, all other content is © Soelberg Broadcast & IT Consult ApS. Deep-linking to pages on this site is allowed.