SAYISAL YAYIN SİSTEMİ

 

 

 

ÖZET

Sayısal yayının analog yayın sistemlerine göre ses ve resim kalitesinin üstünlüğü yanında çeşitli bilgilerinde eş zamanlı ve daha ekonomik koşullarla program iletme olasılığı ülkeleri bu konudaki araştırmalarını derinleştirmeye sevketmiştir ve sonuçlar 21.yy’ın yeni yayın sisteminin sayısal yayın sistemleri olacağını göstermiştir.

1987’de Eureka-147 adıyla kurulan Sayısal Radyo oluşumu bir Avrupa projesidir. 1994 yılında Avrupa Yayın Birliği (EBU) Avrupa’da bir DAB (Sayısal Radyo Yayıncılığı) platformu kurulmasını önermiş ve Ağustos 1995’te EuroDAB Forum olarak kurulmuştur. Üye sayısının Avrupa’lı olmayan ülkelerden  de artmasıyla bu oluşumun ismi Ocak 1997’de WorldDAB olarak değiştirilmiştir. Sayısal Televizyon ile ilgili ilk resmi çalışmalar 1993 'de Bonn'da gerçekleşen  DVB (Digitial Video Broadcasting) projesi adı altında 20 ülkenin katılımı ile başlatılmış, şu anda katılımcı sayısı 200'e ulaşmıştır. Yayın bandlarını ve standartları bu kurumlar belirlemektedir.

Stüdyoda üretilen sayısal görüntü ve ses sinyallerinin, tamamen sayısal olarak ileri modülasyon(COFDM), bit-hızı azaltma(MPEG) ve Ses sıkıştırma Tekniği(MUSICAM) ile ses ve görüntü kalitesini daha da artırarak alıcılara kadar ulaşması sağlanmıştır. Sayısal televizyon yayınında 4-6 programın, sayısal radyo yayınında 5-8 programın bir verici ile yapılabilmesi sağlanmaktadır. Analog yayında kapsanan aynı alanın, sayısal yayında daha düşük güçlü verici ile kapsanabilmesi ve dolayısıyla enerji tasarrufu sağlanmaktadır.

Bir analog yayının yapıldığı kanaldan farklı bir teknik olan COFDM modülasyon tekniği ile seçilen modülasyon tipi (QPSK, 16-QAM, 64-QAM), kodlama hızı (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8) ve güvenlik aralığına (1/4, 1/8, 1/16, 1/32) bağlı olarak 4.98 Mbit/s ile 31.67 Mbit/s'lik bilgi gönderilebilmektedir.

3 modülasyon metodu vardır:

QPSK (Modülasyon sinyali başına 2 bit)

16-QAM (Modülasyon sinyali başına 4 bit)

64- QAM (Modülasyon sinyali başına 6 bit)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SUMMARY

The probability of tranmitting kinds of  synchronous data and program in more economic conditions with the audio and video superiority of digital broadcasting according to analog broadcasting directed countries to deepen their research and the results refered digital broadcasting system would be the new broadcasting system of 21th century

 

Digital Radio formation named EURAKA-147 established in 1987, Europe project. In 1994 Europe Broadcast Union recommended esablishing  DAB platform and in August 1995 EuroDAB established. The name of this formation changed as WorldDAB in January 1997. The first formal studies about digital TV initiated in 1993 in Bonn at DVB project and 20 countries  participated, now the number of members are 200. Broadcasting bands and standarts are designated by these associations.

The signals of digital video and  audio generated in the studio entirely digitally are transmitting to the receivers with COFDM modulation, decreasing bit MPEG and compressing audio tecnique MUSICAM. 4-6 programs at digital TV broadcasting, 5-8 programs at digital radio broadcasting may transmit from only a transmitter. The same area covered at anolog broadcasting may be covered with low power at digital broadcasting.

 

Using COFDM madulation 31.67 Mbit/s data according to kind of modulation, (QPSK, 16-QAM, 64-QAM), encoding velocity(1/2, 2/3, ¾, 5/6, 7/8) and security interval(1/4, 1/8, 1/16, 1/32) can be transmitted 4.98 Mbit/s data.

 

There are 3 modulation types

 

QPSK (2 bits for a modulation signal)

16-QAM (4 bits for a modulation signal)

64- QAM (6 bits for a modulation signal)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SAYISAL YAYIN SİSTEMİ

Sayısal Yayıncılık Nedir?

     20.yy’ın son çeyreğinde haberleşme, iletişim ve yayıncılık alanında kullanılan tekniklerde hızlı ve önemli gelişmeler yaşanmıştır. Özellikle sayısal iletişim tekniği kullanılarak yapılan radyo ve televizyon yayıncılık hizmetlerinde, analog yayın sistemlerine göre ses ve resim kalitesinin üstünlüğü yanında çeşitli bilgilerin de eş zamanlı olarak ve daha ekonomik koşullarla program iletme olasılığı, ülkeleri bu konudaki araştırmalarını derinleştirmeye sevk etmiştir. Başta ABD,Almanya ve İngiltere olmak üzere bir çok ülkede yapılan fizibilite çalışmaları ve saha denemeleri sonuçları 21.yy’ın yeni yayın sisteminin sayısal yayın sistemleri olacağını göstermiştir.

    Sayısal televizyon, yayıncılıkta yeni bir  metoddur. Sayısal teknoloji kullanılarak gerçekleştirilen  bu yeni yayın  metodu  başta karasal ( terrestrial )  yayıncılık olmak üzere  uydu(satellite) , Kablolu TV, LMDS, MMDS ve MVDS yayıncılığında kullanılmaktadır.

   Önceleri bir iki ülkenin bir araya gelerek yürüttükleri bu çalışmalar bilahare ITU’nun gündemine alınmış ve nihayet ilk milletlerarası toplantı 1995 yılında Almanya’da (Wiesbaden) ve ikincisi İngiltere’de (Chester-97) yapılmıştır. Bu toplantılarda ülkelere sayısal radyo ve televizyon yayınları için ayrılan frekans ve kanallar belirlenmiştir.

   Sayısal yayınlarla ilgili gelişmeler Üst Kurul tarafından seminer ve fuarlara katılmak, internet üzerinden konu ile ilgili dökümanlar tetkik edilmek suretiyle yakından takip edilmiştir.

   Yayın sistemlerinde Avrupa ile entegrasyonun gerekliliği yanında bu yeni teknolojinin yayın kalitesi ve yayıncılığa getirdiği ekonomik çözümleri dikkate alan
 Üst Kurul’umuz yakın gelecekte Ülkemizde de uygulamasına geçilebilecek olan sayısal yayınlar için Türkiye Radyo ve Televizyon Sayısal Frekans Planlarının hazırlanmasına karar vermiştir.

   Bu maksatla Bilkent Üniversitesi ile 28 Ağustos 1998 tarihinde yapılan bir protokolla çalışmalar başlatılmıştır.

 

 Belirtilençalışmalara paralel olarak,ilgili Başbakanlık Genelgesi çerçevesinde  konuya ilişkin kuruluşlarla yapılan toplantılar neticesinde, Sayısal Konsept çalışma sonuçları Haberleşme Yüksek Kuruluna intikal etmiştir.   

 Sayısal Frekans Planlama çalışmaları büyük ölçüde tamamlanmış olup, sayısal uydu, kablo ve karasal yayın için yönetmelik çalışmaları ilgili birimlerce yürütülmektedir.   

 

SAYISAL RADYO YAYINCILIĞI (DAB)

Yüzyılımızın özellikle son çeyreğinde, sayısal teknolojide görülen gelişmeler yayıncılık sektöründe de yaşanmıştır. Stüdyoda üretilen sayısal görüntü ve ses sinyallerinin, tamamen sayısal olarak  ileri modülasyon (COFDM) ve bit-hızı azaltma (MPEG) teknikleri kullanılarak alıcılara kadar ulaşması sağlanmıştır. 

Özellikle dünyada sayısal radyo yayıncılığında, son 10 yıldır çok hızlı gelişmeler olmuştur. 1987’de Eureka-147 adıyla kurulan Sayısal Radyo oluşumu bir Avrupa projesidir. Bu sistem, başlangıçta 18 kurucu üye ile birlikte katılan şirketler ve araştırma kuruluşlarınca geliştirilmiştir. Bu projeye 125 milyon DM’den fazla para harcanmıştır. Sadece 1987-1991 yılları arasında Alman Araştırma ve Teknoloji Bakanlığı,  projeye 30 milyon DM aktarmış ve yaptığı katkılarla projenin liderliğini üstlenmiştir. 1993 yılında Eureka-147 kapılarını dünyaya açarak Avrupa dışından da katılımcılar kabul etmiştir. Bugün tüketici elektroniğindeki dünyanın en önde gelen şirketleri bu projenin üyeleri arasındadır.

1994 yılında Avrupa Yayın Birliği (EBU) Avrupa’da bir DAB (Sayısal Radyo Yayıncılığı) platformu kurulmasını önermiş ve Ağustos 1995’te EuroDAB Forum olarak kurulmuştur. Üye sayısının Avrupa’lı olmayan ülkelerden  de artmasıyla bu oluşumun ismi Ocak 1997’de WorldDAB olarak değiştirilmiştir. Bu isim Eureka-147 DAB sisteminin bütün dünyaya yayıldığını ve kabul gördüğünü göstermektedir. Şu anda dünyada 100’den fazla üyesi olan bu oluşumun amacı ;

·        Dünyada DAB’ın gelişmesini desteklemek  ve danışmanlık yapmak,

·        Marketlere sistemin tanıtımını sağlamak,

·        Endüstri Kuruluşları, Şebeke İşleticileri, Politikacılar, Yayıncı Kuruluşlar ve Servis Sağlayıcılar arasındaki bilgi alış verişini sağlamaktır.

Ayrıca ülkeler kendi DAB platformlarını oluşturarak, 3-21 Temmuz 1995 tarihleri arasında Almanya-Wiesbaden’de Avrupa Posta ve Telekom İdaresi (CEPT) tarafından yapılan olağanüstü toplantıda, Avrupa’daki T-DAB (Karasal Sayısal Radyo Yayıncılığı) frekans bloklarının ülkelere payedilmesiyle, proje çalışmalarını uygulamaya koymuşlardır.

Karasal radyo yayınlarının Ülkemizde uygulanabileceği frekanslar Ulaştırma Bakanlığı Telsiz Genel Müdürlüğü’nce iştirak edilen Uluslararası toplantılarda belirlenmiştir. Buna göre Ülkemizde T-DAB yayınları için TV 12. kanalı ve L bandı kullanılacaktır.

T-DAB’ta Dünyadaki Ticari ve Sosyal Gelişim Yönü:

Yüzyılımızın özellikle son çeyreğinde, sayısal teknolojide görülen gelişmeler yayıncılık sektöründe de yaşanmıştır. Stüdyoda üretilen sayısal görüntü ve ses sinyallerinin, tamamen sayısal olarak ileri modülasyon(COFDM), bit-hızı azaltma(MPEG) ve Ses sıkıştırma Tekniği(MUSICAM) ile ses ve görüntü kalitesini daha da artırarak alıcılara kadar ulaşması sağlanmıştır.

Özellikle, Dünyada sayısal ses yayıncılığında son 10 yıldır hızlı gelişmeler olmuştur. 1987’de EUREKA-147 adıyla Avrupa’da Sayısal Radyo Projesi oluşturulmuştur.  Bu proje, başlangıçta 18 kurucu üye ile birlikte katılan şirketler ve araştırma  kuruluşlarınca geliştirilmiş ve 125 milyon DM’tan fazla para harcanmıştır. 1987-1991 yılları arasında, sadece Almanya Araştırma ve Teknoloji Bakanlığı bu proje için 30 milyon DM aktarmış ve yaptığı katkılarla projenin liderliğini üstlenmiştir. 1993 yılında, EUREKA-147 projesi kapılarını tüm dünyaya açarak, Avrupa dışından da katılımcıları kabul etmiştir. Bugün tüketici elektroniğinde dünyanın en önde gelen şirketleri bu projenin üyeleri arasındadır.

1994 Yılında Avrupa Yayın Birliği(EBU), Avrupa’da bir Sayısal Radyo Yayıncılığı (DAB) platformu kurulmasını önermiş ve 1995 yılı Ağustos ayında EuroDAB forum olarak kurulmuştur. Üye sayısı Avrupa’lı olmayan ülkelerin katılımı sonucu artmasıyla, bu oluşumun ismi 1997 yılı Ocak ayında WorldDAB olarak değişmiştir. Bu gelişme, EUREKA-147 DAB projesinin bütün dünyaya yayıldığını ve kabul gördüğünü göstermektedir. Şu anda 100’den fazla üyesi olan WorldDAB oluşumun amacı;

·        Dünyada DAB’ın gelişmesini desteklemek ve danışmanlık yapmak,

·        Bu pazarda sistemin tanıtımını sağlamak,

·        Endüstri Kuruluşları, Şebeke İşleticileri, Yayın Politikası Üreticileri, Yayın Kuruluşları ve Servis Sağlayıcılar arasındaki bilgi alış verişini sağlamaktır.

Ülkeler ayrıca, Ulusal DAB platformlarını oluşturarak, 3-21 Temmuz 1995 tarihleri arasında Almanya-Wiesbaden’de Avrupa Posta ve Telekom İdaresi(CEPT) tarafından yapılan olağanüstü toplantıda, Avrupa’daki T-DAB (Karasal-Sayısal Radyo Yayıncılığı ) frekans bloklarının ülkelere pay edilmesiyle, proje çalışmalarını uygulamaya koymuşlardır.

T-DAB  yayınlarının Ülkemizde uygulanacağı frekanslar, Wiesbaden-95 toplantısında RTÜK’ün belirlediği yön doğrultusunda TV 12. kanalı ve L- Band’ı içinde uygun bloklar  tespit edilmiş olup, T-DAB yayınlarının yapılacağı frekans bandları Ülkemize yetecek ölçüde geniş tutulmuştur.        

Şekil 1. Örgütlenme Yapısı 

 

Örgütlenme Yapısı:

DAB yayıncılığında bir yayıncı bir frekans bloğundan, eldeki tercihlere göre 5-8 radyo Yayını  ve  veri  yayıncılığı  yapabilmekte  olup; bir radyo yayıncısının kendine has bir frekans tahsis etmesi  mümkün değildir. Bu nedenle,  T-DAB  yayıncılığında  bugünkü örgüt yapısından farklı bir örgütlenme yapısı ortaya çıkmaktadır. Şekil 1’de gösterildiği gibi bu örgütlenme içinde:  

 1.Program sağlayıcı kuruluşları,

  2.Multiplex işleticileri : Her multiplex üzerinden 5-8 servis verilir

  3. Verici işletici kuruluşları, 

Ayrı, ayrı unsurlar olarak yer almaktadır. Bu özelliği ile bu yayıncılar bir ölçüde uydudan yayın yapan TV buketleri yayınlarına benzer. Örneğin Show Time, BSkyB v.b. Bu unsurlar aşağıda kısaca açıklanmıştır.

Program sağlayıcılar: Multiplex işleticileri yeni servislerin  bir kısmını program servis sağlayıcılardan satın alacaktır. Bu servisler, multiplex servislerinden ayrı olarak, ITC’ye bir ücret ödenerek lisanslandırılacaktır. Program servis sağlayıcılar, yayıncılık konusunda ITC tarafından belirlenen kurallara ve esaslara uyacaklardır. ultiplex(Platform)  İşleticileri: Sayısal servisler multiplex üzerinden taşınacaktır. Belirlenmiş parametrelere göre her bir multiplex’den 5 - 8 servis (program ve/veya veri hizmeti)  sunulacaktır.

Verici İşleticileri: Multiplex işleticisinden gelecek sinyali, sahip olduğu vericileri ile  havaya çıkararak alıcılara ulaşmasını sağlayacak işleticilerdir. DAB yayınları başladığında Program sağlayıcı kuruluşları, Multiplex işleticileri ve Verici işletici kuruluşları için ayrı, ayrı  lisans verilmesi gerekecektir.

 T-DAB YAYINCILIĞINDA ÜLKELERİN GENEL DURUMU:

 BELÇİKA:

 1 Ocak 1999 itibariyle, Flemenk Toplumunun kamu yayın şirketi, BRTN, 5 milyon nüfusu kapsayacak şekilde 14 DAB vericisini işletmeye başlamıştır. 1999 yılı sonunda Flemenk nüfusunun nerdeyse tamamını kapsayarak – 6 milyon insan – DAB’ı dinleme imkanı bulacağı umulmaktadır.. Fransızca konuşan nüfusun kamu yayıncısı, RTBF, Walloon Ulaştırma ve Teçhizat Bakanlığı ile bir ortaklık anlaşması yaparak, söz konusu bakanlıktan 160 milyon Belçika Frangı katkı aldı. Bu şebekenin ilk bölümü, 1999 yılının ikinci yarısında işletmeye açılacağı sanılmaktadır.

DANİMARKA:

 Hükümet tarafından desteklenen Danish Radyo, DAB yayını için bir proje başlattı. Bu proje kapsamında, pazar araştırması yapmak üzere 500 adet BANG & OLIFSEN marka ev alıcılarını dinleyicilerine dağıttı. Alıcı, bir büyük grafik display’e ve gerek kontrol fonksiyonlarını çalıştıran gerekse bilgiye erişmekte kullanılabilen Newton Mesaj Pad’inin yer aldığı normal remote birimine sahiptir.

FİNLANDİYA:                                                                                                                          

Ulusal ve bölgesel şebekeler için DAB frekans blokları tahsis edildi. Kamu yayıncısı YLE, verici şebekesini inşa edecek ve özel yayıncılara kanalları ve kolaylıkları kiralıyacaktır. Ulusal ve bölgesel DAB lisansı için 32 müracaat yapılmış olup, bunlar değerlendirilmektedir.

 FRANSA:

Paris’te, 3 emisyon noktasında bulunan L-Bandındaki 6 verici 10 milyon insanı  kapsamaktadır. (Nüfusun % 17’si. ) CSA, Marsilya, Lyon, Nantes ve Toulouse şehirlerinede  L- Bandında radyo ve vericilerin  eklenmesiyle, 1999 yılı sonunda nüfusun %30’unun kapsanması hedeflenmektedir. DAB Lisansının geçerlilik süresi 5 yıldır.

ALMANYA:

Potansiyel pazar boyutlarına bakıldığında, Almanya, DAB’ın başarısında önemli bir ülkedir. İlk pilot çalışmalar 1995 yılında başladı ve şimdi pilot servisler 10 Federal eyalet(LANDER) içinde çalışmaktadır. Özel ve kamu  her ikisini de içeren yayıncılar ( Büyük alanlar üzerindeki SFN’ler için BANDIII, küçük alanlarda L-Bandı ) değişen ses ve data servislerini sağlamaktadırlar ve pazar araştırma programlarını birleştirmektedirler. Şu anda, 110 DAB programı analog yayınlar ile eş zamanlı olarak iletilmektedir. ( Bunların 30’u özel  DAB programlarıdır.( Örneğin, SWR’s DASDING özel bir gençlik programıdır. ) Ek olarak, 50’den fazla data servisi vardır. Yaklaşık olarak nüfusun %37’si ( 30 milyon insan ) 1997 sonlarına doğru kapsandığı açıklanmaktadır.  Norddeutscher Rundfunk, 1998 yılı Şubat ayında DAB şebekesinin büyütülmeye başlayacağını ve 1999 yılı sonu itibariyle, servis alanının  %90’a çıkarılacağını duyurdu.

Almanya hükümeti, analog tv yayınlarına 2010 yılında tamamen son vermeyi planladığını açıklamasına rağmen analog yayın yapan radyo yayınlarının durumu belli değildir. Ancak, 2003 yılında gerek ulusal ve uluslararası gelişmeler gerekse DAB alıcı satışları gözden geçirilerek bu konuda bir tarih belirleyeceğini açıkladı.

İTALYA:

İtalyan Parlementosu, DAB’ın tanıtılması amacıyla, yeni bir Telekomünikasyon/Yayıncılık kanununu onayladı.

Lisanslar, DAB’ın geliştirilmesini yaygınlaştırmak amacıyla  10 yıllık periyot süresince ücretsiz verilecektir. Kamu yayıncısı olan RAI, bir kaç yıldan beri test çalışmalarını sürdürmekte olup, nüfusun %60’ından fazlasına ulaşacak 172 vericiyi 1999 yılı itibarıyla sağlayacağını açıklamıştır. Başlıca özel yayıncılar, Club DAB Italia şekillendikten sonra, özel bir şebekenin inşa edilmesi için işbirliği doğdu ve araştırma ve geliştirme RAI ile ortak yapılıyor. Alto Adige bölgesi içinde, 7 verici ihtiva edecek şekilde yeni bir pilot proje RAI ve RAS bölgesel istasyonunun işbirliğiyle başlayacaktır.

HOLLANDA:

Hollanda DAB birleşimince, tek bir multiplex üzerinden,3 verici ile nüfusun %45’ne ulaşan kapsama sağlanmaktadır. Bu, 8 ses kanalının yanında, haberler, hava durumu, borsa vb. gibi data içerikli yayınları 24 saat yayınlamaktadır. Ekstradan sağlanan yeni bir fonla 4. Verici( Lelystad )  şebekeye eklenmek suretiyle ülkenin doğu bölümüne doğru DAB yayıncılığı genişlemektedir. Bu şebekeyle yaklaşık 1 milyon insan DAB yayınını dinleme imkanı bulacaktır.

 NORVEÇ:

Başkent Oslo alanını kapsayan 3 verici ile toplam nüfusu 4.2 milyon olan Norveç’in %32’si kapsanmıştır. DAB grubu, ilk önce Oslo ve Tronheim arasındaki anayol üzerinde ve daha sonra Oslo sahil şeridinden Bergen’e kadar DAB planlaması yaparak, 1998 yılı sonunda nüfusun %60’ının kapsanacağı belirtilmektedir.

 

 

POLONYA:

Polonya kamu yayıncısı, Polskie Radio, Band II’den 4 program yayını ile Polonya’nın merkezine( nüfusun % 8’i. ) yayın yapmaktadır. Avrupa E22 otoyolu boyunca yapılan alan çalışmaları ile Band III’ten yapılan yayın sonucunda 6 milyon insan daha DAB yayınını dinleyebilecektir.

 İSPANYA:

İspanya’da ilk sayısal DAB yayını 1998 yılı Nisan ayında Madrid, Barselona ve Valensiya’da başladı. 1998 yılı sonunda 5.8 milyon insanın DAB yayınını dinlemesi beklenmektedir.

İNGİLTERE:

T-DAB gelişimini sağlamak amacıyla hükümet 1996 yılında yayıncılık kanunu çıkarmıştır. BBC, 1995 yılı Eylül ayında Londra’da 5 verici ile DAB yayınına başladı. Şu anda 27 verici işletmeye açılmış olup, nüfusun %60’ını kapsamaktadır. ( 27 verici için 10.7 milyon £ harcanmıştır. )İngiltere hükümeti, 217.5-230 MHz. Spectrum aralığında BBC, Independent National ve Local Radio’un kullanacağı 7 multiplex tahsis etti. Şu anda özel radyo test yayınları bulunmaktadır. Bunlar, Kiss 100 FM, Melody FM, Sunrise Radio, Talk Radio, 963 Liberty ve Virgin 105.8 FM’dir ve NTL’nin Londra şehrindeki Croydon iletim sitesi 11D frekans bloğundan DAB  yayını yapmaktadırlar. DAB lisansı geçerlilik süresi 12 yıl olacağını açıkladılar.         

BBC, DAB’ın gelişmesinin CD’nin büyümesine benzeyeceğini ve DAB yayına başladıktan 10 yıl sonra nüfusun % 40’ının DAB alıcısına sahip olacağına inanmaktadır.  

T-DAB Hakkında Özetlenmiş Teknik Bilgiler:

Sistem Paremetreleri

         I

        II

       III

        IV

Frame süresi

96 ms

24 ms

24 ms

48 ms

Null sembol süresi

1297 ms

324 ms

168 ms

648 ms

Güvenlik aralığı süresi

246 ms

62 ms

31 ms

123 ms

SFN nominal maksimum verici

mesafesi

96 km

24 km

12 km

48 km

Nominal Frekans Aralığı(Mobil için)

<375 MHz

<1.5 GHz

<3 GHz

<1.5 GHz

Hız\Kapsama Mukayese

Hayır

Hayır

Hayır

Evet

Yararlı Sembol Süresi

1 ms

250 ms

125 ms

500 ms

Toplam sembol süresi

146 ms

312 ms

156 ms

623 ms

Bir noktadan yayılan toplam taşıyıcı sayısı

1536

384

192

768

Taşıyıcı aralığı(KHz)

1

2

4

4

 

MUSICAM AUDIO KODLAMA

 Eureka 147 sisteminde kullanılan digital audio kodlama sistemi MUSICAM diye bilinir. Musicam insan kulağının algılama sınırlarını dikkate alarak geliştirilmiş, veri azaltma algoritmaları kullanan çok etkili bir kodlama sistemidir. Bu sistemde bir audio sinyali taşımak için gerekli olan veri miktarı 6:1 ile 12:1 oranında azaltılmaktadır. Bu sıkıştırmayla birlikte ses hala  CD kalitesindedir. 48 kHz’de örneklenmiş (herbir kanal için) 16-bit digital stereo sinyali için gerekli olan yaklaşık 1.5 Mb/s’lik bit hızına kıyasla, musicam veriyi 64 kb/s ile 384 kb/s arasındaki mümkün kodlama opsiyonlarında sıkıştırma yeteneğine sahiptir. 

Son ISO/MPEG audio kodlama standartı MUSICAM ve ASPEC özelliklerini birleştirmiştir. Bu standart 32, 44.1 ve 48 kHz örnekleme hızını, mono yayında bit hızının 32 – 192 kb/s ve stereo yayında bit hızının 128 – 384 kb/s arasında olmasını destekler. Aynı zamanda standart, aşağıdaki modlarda yayın imkanı sunar.

·       Tek kanal, 

·        Stereo,

·        Dual kanal,

·        Joint stereo.

 

 DAB MULTIPLEX YAPISI

 Audio ve data servisleri iletim için tek bir data stream’de birleştirilmelidir. Bu birleştirme işlemine “multiplexing” denir.

Multiplex’in şekli ve içeriği yayıncının veya multiplex işleticisinin direkt kontrolundadır. Bu içerik gerektiğinde değiştirilebilir. Değişiklik günden güne de olabildiği gibi günün belli zamanlarında da olabilir. Yayıncılar ve/veya multiplex işleticileri, multiplex içerisinde taşınan bireysel servislerin sayısına karşı, ses kalitesi ile audio kodlama oranlarını her zaman dengede tutmalıdırlar. 

DAB multiplex yapısı 3 ayrı elemandan oluşur;

·        SC (Synchronisation Channel) : DAB alıcısının senkronlanabilmesi (doğru sinyalleri alabilmesi) için referans frekans ve zamanlama bilgisi taşır.

·        FIC (Fast Information Channel) : MCI (Multiplex Configuration Information) ve SI (Service Information) bilgilerini taşır. Bunlar multiplex içindeki servis data’larının kompozisyonunu içerir.

·        MSC ( Main Service Channel) : Multiplex içindeki farklı servislerle ilgili audio ve data paketlerini içerir. Multiplex’in bu kısmı esas itibariyle DAB sinyalinin taşındığı yerdir.

 İletimde bit hatalarına karşı daha güçlü bir koruma sağlamak için dataya (Convolutional forward-error-correction, channel coding ve bit-interleaving) uygulanır. Bu özellikle enterferanssız mobil alışlar için önemlidir. İzin verilen kodlama oranları bir multiplex’de taşınan servis sayısını etkiler. DAB sinyalinin farklı kısımlarına hata kodlamanın farklı tip ve seviyeleri uygulanır. Bu da eşit olmayan hata kodlama UEP (Unequal Error Protection) olarak bilinir. UEP, servislerin sağlam ve güvenilir şekilde alınabilmesi için multiplex’in bazı kısımlarına uygulanır. FIC, MCI ve SI bilgilerini taşır ve hatalara karşı yüksek oranda ilave olarak kodlamayla korunur.

İngiltere’de, T-DAB vericilerinden yayın yapmak üzere iletim modu olarak mod 1 kullanılmaktadır. DAB sinyali 1 kHz boşluklarla yerleştirilmiş 1536 taşıyıcıdan oluşmakta ve herbir taşıyıcı da DQFSK modülasyon metodu ile modüle edilmektedir. Bu modülasyonda sembol başına 2 bit taşınır. Burada bir DAB sinyalinin brüt data kapasitesi 3.072 Mb/s’dir. Bu alanın 2.304 Mb/s’lik kısmı MSC tarafından kullanılır. Multiplex içerisinde taşınan servislerin işgal edeceği alan convolutional kodlama sağlandıktan sonra, kanal kodlamaya bağlı olarak 0.6Mb/s ile 1.7 Mb/s arasında değişir.  İngiltere’de 1/2 kodlama oranı kullanılmakta olup, multiplex içerisinde taşınan servislerin işgal ettiği alan yaklaşık 1.2 Mb/s’dir.

İngiltere’de BBC T-DAB’da kendisinin kullandığı multiplex’ i aşağıda gösterildiği gibi düzenlemiştir.

                                                            Zaman

          00.00-10.59

        11.00-18.59

            19.00-23.59

Radio 1 (192 kb/s)

Radio 2 (192 kb/s)

Radio 3 (192 kb/s)

Radio 4 (192 kb/s)

Radio 5 (96 kb/s)

Kullanılmıyor

5 live sport + (80 kb/s)

              Kullanılmıyor

                                     Parliamento-şimdilik mevcut değil

World service (80 kb/s)

BBC Xtra (192 kb/s)

BBC Xtra (192 kb/s)    

     BBC Xtra (192 kb/s)

 -Bir gün içerisinde değişen BBC multiplex yapısı

MPEG( Moving Pictures Expert Group)

MPEG, 1988 yılında sayısal video ve ses sıkıştırma standartlarını geliştirmek için ISO(International Standarts Organisation) ve IEC(International Electrotechnical Commission) kuruluşlarınca oluşturuldu. Günümüzde ITU(International Telecommunications Union)’un Radyokomünikasyon ve Telekomünikasyon dallarındaki resmi irtibat gruplarınca geliştirilmektedir ve EBU(European Broadcasting Union), FCC ve Hareketli Resim ve Televizyon Mühendisleri toplumu ile yakın işbirliği içerisindedir.

MPEG, çıkışı ikili bilgi biçiminde düzenlenen ve sayısal sıkıştırmayı sağlayacak standartları araştırır.

İlk MPEG standartları, 3 temel bölümden oluşmaktaydı:

 1.      Video ile bağlantılı,

2.      Ses ile bağlantılı,

3.      Sistem standartları.

Yukarıda bahsi geçen ilk iki kısım, video ve sesin ikili sayılar içinde bir ikili bit akışıyla birlikte çoklanması veya birleştirilmesi biçimlerini açıklamaktadır. MPEG standartları, ulaşım akışı içinde Uydu, Kablo veya karasal düzeneklere  iletilebilecek, çoklanabilir veya birleştirilebilir program akışlarında uygulanır.

MPEG-1 ilk olarak, video ve ses servislerinde sayısal kayıt uygulamaları için geliştirildi. O, 1.5 Mbit/s.’lik bit oranında optimal olarak kullanıldı.

MPEG-2,  MPEG-1 için arzulandan daha yüksek kalitede resimler elde etmek için tasarımlandı ve daha yüksek bit oranlarında çalışabilmektedir. Geleneksel televizyon resim kalitesi, 4 – 10 Mbit/s. aralığındaki bit oranlarında çalışmaktadır. HDTV(High Definition Television) için, MPEG-2, 20 Mbit/s.’lik bir bit aralığında çalışabilecek şekilde tanımlanmıştır.  

 DAB ALICI VE VERİCİLERİ

Band II

87.5 – 108 MHz.

Band III

174 – 240 MHz.

L-Bandı

1452 – 1492 MHz.

 DAB alıcıların alış frekansları: Yukarıdaki tabloda gösterildiği gibi olup, mevcut alıcılar hem analog(FM) hemde sayısal yayınları alabilmektedir.

 Alıcıların kullanılabilir hassasiyetleri aşağıda açıklanmıştır :

Band II / III

+ 10  ~  - 90 dBm

L – Bandı

+ 2  ~  - 90 dBm

S-DAB ( Uydudan Sayısal Radyo Yayıncılığı ):

 Arazi parçası çok büyük olan veya nüfusu seyrek olan ülkelerde karasal yayıncılık ekonomik bulunmayabilir. Bu durumda, çok büyük arazi kapsamasında uydu yayıncılığı önem kazanır. Ayrıca, karasal vericiye erişmenin mümkün olmadığı veya hayata geçirilemediği zaman uydu yoluyla uluslararası servisleri sağlamak,  özellikle çok uygundur.  Uydu ses yayıncılığını başarıyla yapmak için sistemin her kullanım parçasının tamamen teknolojik gelişimininden emin olmak gerekir. Yoksa, sistem kıyıda köşede kalır ve muhtemel başarısı daha da azalır.

  

Uydu yoluyla radyo programlarını gönderme metodları uzun yıllardan beri tartışılmaktadır. Son zamanlarda, AM ve FM iletimleri ve kullanılan kısa dalga frekansları incelendi. Fakat, bunlar pratik bulunmadı.

Şimdi, L-Bandı frekanslarının teknik bazda en elverişli ve sayısal tekniklere amaç olarak en uygunu olduğu genel bir görüş olarak kabul edilmektedir.  

Uydu ses yayıncılığı link bütçesinde yalnızca çok az bir pay tutmasına rağmen, pratiksel sistemlere faydalı bir servisi sağlayarak işletilebilmesi  olasılıklıdır.    

WARC-77 konferansında, Avrupa için geliştirilen DBS(direct broadcasting satellate) planı, yüksek kaliteli ses transmisyonları içermektedir. Bazı çok kanallı ses yayınları, mevcut transponderler kullanılarak yapılmaktadır. Fakat, buradaki ana hedef, mobil alıcılar ( arabalar gibi) ve portable alıcılar tarafından alınabilecek, uydudan radyo yayınlarıdır.  

Alcatel, CINES(Fransız Uzay Ajansı) ile yaptığı bir çalışma sonucunda, DBS-R’ın GEOSTATIONARY uydudan yapılmasının ekonomik olmadığı kararına varmıştır. Bu sebeple, ESA’nın ARCHIMEDES uydu programı çerçevesinde daha eliptik ve daha eğimli yörüngeye sahip bir uydunun 1998 yılı içinde fırlatılması planlanmıştır.

Wiesbaden-95 toplantısında, L-Band’ının 9 frekans bloğunu oluşturan 1452-1467.5 MHz frekans bandı T-DAB yayınları için ve 1467.5-1492 MHz. arasındaki 24.5 MHz. ise S-DAB(Uydudan Sayısal Radyo Yayıncılığı) için ayrılmıştır. 1998 yılı sonlarına kadar yapılan S-DAB denemelerinden istenilen sonucun alınamaması üzerine S-DAB projesinin ertelenmesine karar verilmiştir. Bu band için ayrılan 24 MHz.’den T-DAB’a 7 frekans bloğu daha verilmesine karar verilmiş ve ERO(Avrupa Radyokomünikasyon Bürosu) bununla ilgili talebi ülkemizden sormaktadır. İlave edilecek 7 frekans bloğu ile birlikte L-Band’ından yayın yapabilecek  T-DAB frekans bloğu sayısı 16’ya çıkacaktır.

T-DAB Planlamasında İzlenecek Yöntem ve Kriterler

T-DAB’ın planlanmasında aşağıdaki kriterlerin tespit edilmesi gerekmektedir.

Bunlar;

1.       Kapsanacak alanın (Otoyolu/karayolu, yoğun nüfuslu yerleşim birimleri, az yoğun nüfuslu kırsal alan gibi) tespiti,

2.       Kapsanacak alanda, yeterli alışın sağlanabilmesi için gerekli olan “Minimum Elektrik Alan Şiddeti”nin (Minimum Field Strength) tespiti,

3.       Koruma oranlarının tespiti.

Bu tespitler yapıldıktan sonra;

1.       Tek Frekans Ağı-SFN (Single Frequency Network),

2.       Çoklu Frekans Ağı-MFN (Multi Frequency Network) yada

3.       SFN + MFN, her ikisinin birlikte kullanılarak istenilen kapsamanın sağlanması.

1.       Kapsanacak alanın tespiti;

Bir verici yada SFN durumunda birden fazla vericinin, herhangi bir noktada oluşturduğu toplam “Elektrik Alan Şiddeti” değeri, “İstenilen minimum Elektrik Alan Şiddeti” değerinin üzerinde ise, bu nokta kapsama alanı içindedir denilir ve bu noktaların oluşturduğu alana da kapsama alanı denir.

Bu bakımdan, kapsama alanının yani yayının alınmasının istendiği otoyolu/karayolu, yoğun nüfuslu yerleşim birimi, az yoğun nüfuslu yerleşim birimi veya bölgenin belirlenmesi gerekecektir.

2.    Kapsanacak alanda, yeterli alışın sağlanabilmesi için gerekli olan “Minimum Elektrik Alan Şiddeti”nin (Minimum Field Strength) tespiti:

Bu tespit için gözönünde bulundurulan kriterler;

1.       %99 lokasyon kapsaması (bina içlerinde, “portable” alış için %80).

2.       %99 servis zamanı.

3.       1.5 metre alış anteni yüksekliği (mobil alış için).

Şekilsel olarak ifade edildiğinde:

 

 2.1. ITU-R P.370 Propagasyon Tahmin Modeli kullanılarak, T-DAB için

Minimum Elektrik Alan Şiddeti, 58 dBμV/m olarak tespit edilmiştir:

T-DAB Planlamasında %99 lokasyon kapsaması, %99 servis zamanı ve 1.5 metre anten yüksekliğinin gözönünde bulundurulması istenmektedir. Fakat ITU-R Rec.370’de, %50 lokasyon kapsaması, %50 servis zamanı ve 10 metre alıcı anten yüksekliği için değerler verilmiştir. Bu istenilen değerleri elde etmek için “düzeltme faktörleri” kullanılarak hesaplamalar yapılmıştır.

1.       %50 lokasyon kapsamasını, %99 lokasyon kapsamasına çıkarmak için “min. alan şiddeti”nin 13 dB (2.33*σ) arttırılması gerekmektedir.

2.       10 metre anten yüksekliğinde yeterli alışın sağlanabilmesi için gerekli olan sinyal seviyesinin, 1.5 metre anten yüksekliğinde elde edilebilmesi için, minimum Elektrik alan şiddetinin 10 dB arttırılması gerekmektedir.

3.       Kısa mesafelerde (bir vericinin kapsama alanı içinde) %50 servis zamanı ile %99 servis zamanı arasında önemli ölçüde bir farklılık yoktur. Bu sebeple ITU-R Rec.370’deki eğriler kullanılabilmektedir.

 İstatiksel olarak ifade edildiğinde;

 

                  Resimsel olarak ifade edildiğinde;

1.     Bina Penetrasyon Kaybının Etkisi:

T-DAB servisleri, öncelikli olarak mobil-alış için planlanmakta ise de, bina içindeki portable alıcılar içinde (bina çatılarına sabit anten yerleştirmeksizin) yeterli sinyal seviyesinin sağlanması gerekmektedir.

Almanya ve İngiltere’de VHF III.Band için yapılmış olan ölçümlerde, bina penetrasyon kaybının, yaklaşık 4 dB standart sapmalı, 8 dB’lik bir ortalama değere sahip olduğu görülmüştür.

Taşıt alışında, lokasyon kapsamasının %99 olması istenmesine rağmen, VHF-III. Bandı için, bina içinde bu derece yüksek lokasyon kapsamasına gerek olmayacağı düşünülmektedir. Eğer bu kapsama %80 olacak şekilde planlanırsa, ITU-R Rec.370’de verilen %50 kapsama için öngörülen değerden, yaklaşık 6 dB’lik bir düzeltme faktörüne ihtiyaç duyulacaktır.

Sinyal gücünü, %80 lokasyon kapsamasını elde etmek için 6 dBi ve bina penetrasyon kaybını kompanse etmek içinde 8 dB arttırmamız gerekecektir. Bu durum aşağıdaki Tablo’da özetlenmiştir:

 

 

1

Frekans Bandı

VHF-III.Band

2

Min. Alan şiddeti E(dBm V/m)

35

3

Anten Yükseklik Kazancı (dB)

+10

4

%50’den, %80 lokasyona düzeltme faktörü (dB)

+6

5

Penetrasyon kaybını kompanse için düzeltme faktörü (dB)

+8

6

Minimum Elektrik Alan şiddeti (dBm V/m)

59

Tablo 1: Bina Penetrasyon Kaybını dikkate alarak “Minimum Elektrik Alan Şiddeti”nin belirlenmesiii

Yukarıda elde edilmiş olan değerler, en kötü (the worst cases) şartlar gözönüne alınarak bulunmuş değerlerdir. Ve binalardaki pencere sayısı ve boyutları arttıkça, penetrasyon kaybı azalacaktır. Ayrıca SFN kullanılması durumunda, birbirini destekleyen vericilerden dolayı da etkin bina kaybı azalacaktır.

 

Aşağıdaki Tablo’da da özetlendiği şekilde, VHF-III.Band T-DAB Planlamasında, istenilen “Minimum Elektrik Alan Şiddeti” değeri, 58 dBm V/m olarak belirlenmiştir.

1

Frekans Bandı

VHF-III.Band

2

Minimum Equivalent Alan şiddeti E(dBm V/m)

35

3

Anten Yükseklik Kazancı (dB)

+10

4

%50’den, %99 lokasyona düzeltme faktörü (dB)

+13

5

Planlama için Min. Elektrik Alan şiddeti (dBm V/m)

58

 

Tablo 2: T-DAB Planlamasında kullanılacak ”Minimum Alan şiddeti”nin belirlenmesiiii

 3. Koruma oranlarının tespiti;

Kapsama alanı içinde, herhangi bir noktada ki, yapıcı etkide bulunan sinyallerin istatistiksel olarak toplamlarının oluşturduğu sinyal seviyesi ile, o noktada ki enterferans yapıcı özelliğe sahip sinyallerin istatistiksel olarak toplamlarının oluşturduğu sinyal seviyesi arasında, en az dB cinsinden bulunması gereken seviye farkıdır.

Koruma Oranlarının tespiti, 3 farklı durum için ele alınmalıdır.

Bunlar:

1.       T-DAB yayınları tarafından diğer servislerin enterfere edilmesi durumunda, koruma oranları. (Ek-2)

2.       Diğer servisler tarafından, T-DAB yayınlarının enterfere edilmesi halinde, koruma oranları. (Ek-2)

3.       T-DAB yayınlarının, T-DAB yayınları tarafından enterfere edilmesi halinde, koruma oranları.

T-DAB yayınları tarafından, T-DAB yayınlarının enterfere edilmesi durumun da, koruma oranı:

CEPT’in, “FINAL ACTS of the CEPT T-DAB Planning Meeting, Wiesbaden, 1995” isimli dökümanı ve EBU’nun, “Technical Bases for T-DAB Services Network Planning and Compatibility with Existing Broadcasting Services, May 1998” isimli dökümanın da, T-DAB’ın, T-DAB yayınları tarafından enterfere edilmesi durumunda (co-channel), %50 lokasyon kapsamasında korumak için 10 dB olarak verilmektedir. %99 lokasyon da korumayı sağlamak için ise bu değere, 2.33 * (σdB(ent)2 + σdB(use)2)1/2 “düzeltme faktörü”nün ilave edilmesinin gerektiği ifade edilmektedir.

PR = Fuseful(%50)(dB) – Fenterferans(%50)(dB) = 2.33 * (σdB(ent)2 + σdB(use)2)1/2 + 10 dB;

dB(ent) = σdB(use)= 5.5 dB olduğunda PR=28 dB)

Burada;

σdB(ent) = toplam enterferans sinyalinin standart sapması,

σdB(use) = toplam yapıcı (useful) sinyalin standart sapması.

%99 lokasyon kapsaması için yararlı sinyal seviyesi, Fuse(%99) ve

%1 lokasyon kapsaması için enterferans sinyal seviyesi, Fent(%1) cinsinden ifade edildiğinde koruma oranı aşağıdaki gibi olacaktır:

Fuse(%50) - Fent(%50) ≥ 10 dB + 2.33 * (σdB(ent)2 + σdB(use)2)1/2 ………………………(1)

Fuse(%99) = Fuse(%50) – 2.33 * σdB(use)

Þ Fuse(%50) = Fuse(%99) + 2.33 * σdB(use)

Fent(%1) = Fent(%50) + 2.33 * σdB(ent)

Þ Fent(%50) = Fent(%1) - 2.33 * σdB(ent)

Fuse(%50) ve Fent(%50) ifadelerini, (1) nolu denklemde Fuse(%99) ve Fent(%1) cinsinden ifade edersek;

(1) nolu denklemin sağ tarafına a dersek, a = 10 dB + 2.33 * (σdB(ent)2 + σdB(use)2)1/2

[Fuse(%99) + 2.33 * σdB(use)] - [Fent(%1) - 2.33 * σdB(ent)] ≥ a

Fuse(%99) - Fent(%1) + 2.33 * (σdB(use) + σdB(ent)) ≥ a

Fuse(%99) - Fent(%1) ≥ a - 2.33 * (σdB(use) + σdB(ent))

Fuse(%99) - Fent(%1) ≥ 10 dB + 2.33 * [(σdB(ent)2 + σdB(use)2)1/2 - (σdB(use) + σdB(ent))]

 

 

T-DAB’da Transmisyon Modları:

Analog verici şebekeleri, tek verici ile kapsayamadığı her kapsama alanında, aynı programı farklı kanallara sahip vericiler marifetiyle kapsar. Bu nedenle, bir programın geniş kapsama bölgelerine ulaştırılabilmesi için, çok sayıda radyo kanalının kullanılması gerekir. Fakat, DAB (Digital Audio Broadcasting – Sayısal Radyo Yayını) iletim sisteminin getirdiği avantajlar sayesinde, aynı bölgede, aynı radyo kanalından, aynı program içeriğine sahip birçok vericinin yayın yapması mümkün hale gelmektedir.

 

T-DAB ve DVB-T’nin kullandığı modülasyon tekniği, COFDM, alıcıya referans sinyalin ulaşmasından itibaren, belirli bir süre içinde alıcıya ulaşan aktif veya pasif echo’lara karşı başarıyla çalışmaktadır.

Mobil ve portable alıcılarca sağlam ve yüksek kalitede (CD kalitesinde) stereo alış sağlama yeteneğine sahip olan DAB sistemi, Eureka 147 projesi tarafından, karasal radyo yayıncılığı için geliştirilmiştir.

DAB sisteminde 4 farklı transmisyon modu vardır. Bunların özellikleri aşağıdaki tabloda özetlenmiştir:

      

Mod I

Mod II

Mod III

Mod IV

Band genişliği

1.536 MHz

Taşıyıcı Sayısı

1536

384

192

768

Taşıyıcı aralığı

1 kHz

4 kHz

8 kHz

2 kHz

Toplam modülasyon aralığı

1246 µs

312 µs

156 µs

623 µs

Güvenlik aralığı (Tg)

246 µs

62 µs

31 µs

123 µs

Kullanım bandı

< 300 MHz

< 1.5GHz

< 3 GHz

< 1.5 GHz

Modülasyon

QPSK

 

Mod I VHF bandı için, mod II ve mod IV L-bandı için, mod III de S-DAB planlaması için uygundur.

  Tek Frekans Ağı-SFN, Çoklu Frekans Ağı-MFN yada her ikisinin birlikte kullanılarak istenilen kapsamanın sağlanması;

Tek Frekans Ağı-SFN : COFDM modülasyon tekniği kullanılarak, geniş kapsama alanlarına, DAB servisi sağlamak amacıyla, ağ içindeki bütün vericilerin aynı frekans bloğundan, aynı anda yayın yaptığı, bir yayın şebekesidir. Bu sistemde DAB sinyalinin vericilere paralel bir ortam (infrastructure) kullanılarak (uydu, fiber-optik, mikrodalga link gibi) ulaştırılması gerekmektedir ve sinyal kaynağı ile vericiler arasındaki transmisyon gecikmeleri öyle ayarlanmalıdır ki, bütün vericiler senkron(eş-zamanlı) olarak sinyallerini yaymaya başlamalıdır.

Aynı zamanda COFDM modülasyon tekniği sayesinde, kapsama alanı içindeki herhangi bir noktaya, farklı verici uzaklıklarından, farklı gecikmelerle gelen sinyaller, bu noktaya ilk ulaşan sinyalin geldiği andan itibaren, yaklaşık 295m s’den* (bu zaman aralığı, bir sinyalin kuşbakışı 88.5 km’lik bir mesafeyi alma süresidir ve koruma aralığının(guard interval) 1.2 katıdır) daha az bir süre içinde geldiğinde yapıcı etkide bulunmakta ve buda SFN ağ kazancı olarak adlandırılmaktadır.

SFN ağları, MFN şebekelerine kıyasla, frekans spektrumunu çok daha verimli olarak kullanmaktadır. Böyle bir SFN ağı kullanılarak, büyük şehirlerin tamamına veya karayolları boyunca, sayısal radyo yayınının, en az frekans bloğu kullanılarak kapsanması mümkündür.

* 295m s, Mode-I Transmisyon Modu içindir. Mode-II, Mode-III veya Mode-IV seçildiğinde ise bu koruma oranları (Guard Interval) değişecektir.

 

 

Single Frequency Network, SFN (Tek Frekans Ağı)

SFN Kazancı:

Kapsama alanı içindeki herhangi bir noktaya, farklı uzaklıklardaki vericilerden, farklı gecikmelerle gelen sinyaller, o noktaya ilk ulaşan sinyalin geldiği andan itibaren 295μs içerisinde gelirse, ilk gelen sinyale kuvvetlendirici etkide bulunmaktadır. Bu sinyaller istatistiksel olarak toplandığında, elde edilen değerden, gelen sinyaller içinden en yükseğinin değeri çıkarıldığında SFN kazancı bulunmaktadır (Bu hesaplamalar, %99 lokasyon kapsaması durumundaki değerler kullanılarak yapılmaktadır). Örneğin:

Bir noktaya, eşit uzaklıkta ve eşit güce sahip;

1.       İki verici durumunda, +7.6 dB

2.       Üç verici durumunda, +11.4 dB

3.       Dört verici durumunda, +13.8 dB, SFN kazancı oluşmaktadır.

EBU’nun, “Technical Bases for T-DAB Services Network Planning and Compatibility with Existing Broadcasting Services, May 1998” dökümanı ve ITU’nun “Report-945” raporunda, Numerical Methods, MC Simulation, k-LNM ve t-LNM metodlarıyla, herhangi bir noktadaki yapıcı ve enterferans etkisinde bulunan sinyallerin toplamları, elde edilen bu toplamların standart sapmaları ve bunlar kullanılarak, o nokta için, istenilen sinyal ve enterferans sinyali arasında bulunması gereken koruma oranları ve bu noktadaki SFN ağ kazancının nasıl hesaplanacağı verilmektedir.

Yararlı sinyal ve enterferans sinyallerinin toplamını bulmak için, bu metodlardan, yaygın olarak kullanılan, k-LNM (Log-Normal Method) metodu kullanılarak bu hesaplamalar, aşağıdaki şekilde yapılmaktadır:

Yapıcı etkide bulunan sinyallerin toplamını bulmak için:

 i.            Herhangi bir noktadaki, dBμV/m cinsinden bilinen değerlerin herbiri ve bunlara ait standart sapmalar NEPER’e dönüştürülür.

 Fi(Neper) = 1/(10* log(e)) * Fi(dB);

σi (Neper) = 1/(10* log(e)) * σi(dB)

 

 ii.            Bunlara ait, mean value, Mi ve variance Si2 hesaplanır.

  Mi = exp(Fi +(σi 2 /2))

Si2 = exp(2* Fi + σi 2 )*(exp(σi 2 )-1)

 

 iii.            “Sum Power Distribution” “Mean Value”su ve “variance”ı hesaplanır:

             n                          n

M = ∑ Mi , S2 = ∑ Si2

            i=1                i=1

 

iv.            Yaklaşık LOG-NORMAL Sum Distribution’ın, Distribution parametreleri F ve σ hesaplanır.

σ2 = ln (k*(S2/M2) + 1);

F = ln(M) – (σ2 /2)

 

v.            NEPER’den dB’ye dönüştürülür.

FdB = 10*log(e)* F∑ ; σ dB(use)= 10*log(e)* σ

%99 lokasyon kapsaması için;

FdB(%99) = FdB – 2.33* σ dB(use) hesaplanır.

Bu değer, bu noktaya ait Fuseful (dB), yapıcı etkide bulunan toplam elektrik alan şiddeti değeridir.

 Enterferans etkisinde bulunan sinyallerin toplamını bulmak için:

   i.            Herhangi bir noktadaki, dBμV/m cinsinden bilinen değerlerin herbiri ve bunlara ait standart sapmalar NEPER’e dönüştürülür.

Fi(Neper) = 1/(10* log(e)) * Fi(dB);

σi (Neper) = 1/(10* log(e)) * σi(dB)

 

ii.            Bunlara ait, mean value, Mi ve variance Si2 hesaplanır.

Mi = exp(Fi +(σi 2 /2))

Si2 = exp(2* Fi + σi 2 )*(exp(σi 2 )-1)

 

 iii.            “Sum Power Distribution” “Mean Value”su ve “variance”ı hesaplanır:

             n                           n

M = ∑ Mi , S2 = ∑ Si2

             i=1               i=1

 

 iv.            Yaklaşık LOG-NORMAL Sum Distribution’ın, Distribution parametreleri F ve σ hesaplanır.

σ2 = ln (k*(S2/M2) + 1);

F = ln(M) – (σ2 /2)

 

v.            NEPER’den dB’ye dönüştürülür.

FdB = 10*log(e)* F∑ ; σ dB(ent)= 10*log(e)* σ

%1 lokasyon kapsaması için;

FdB(%1) = FdB + 2.33* σ dB(ent) hesaplanır.

Bu değer, bu noktaya ait Fenterferans (dB), enterferans etkisinde bulunan toplam elektrik alan şiddeti değeridir.

Bu noktaya ait Koruma Oranı ise aşağıdaki şekilde hesaplanır:

PR = Fuse(%99) - Fent(%1) = 10 dB + 2.33 * [(σdB(ent)2 + σdB(use)2)1/2 - (σdB(use) + σdB(ent))]

Eğer Fuseful (dB) – Fenterferans (dB) ≥ PR ise, bu nokta için enterferans problemi yok demektir.

Eğer Fuseful (dB) – Fenterferans (dB) < PR ise, bu nokta için enterferans problemi var demektir.

Çoklu Frekans Ağı-MFN : Geleneksel şekilde planlanmış (Analog Planlamada olduğu gibi) T-DAB ağları yada MFN’ler, bağımsız program sinyalleri ve farklı radyo frekanslarına sahip vericilerden oluşanşebekelerdir. Bu şebekelerde, geniş alanların kapsanmasının istenmesi durumunda birden fazla radyo frekans kanalına ihtiyaç duyulacaktır. Kanal sayısı, seçilen modülasyon tipine, kanal kodlama oranına ve planlamanın amacına göre (tüm alan kapsaması veya sadece nüfusu yoğun alanların kapsanması gibi) değişecektir.

Bu sistemdeki vericilerde, vericilerin senkron çalışmasına ve verici operatörleri arasında herhangi bir koordinasyonun olmasına gerek yoktur. Lokal veya bölgesel servislerin kurulması SFN’e kıyasla daha kolaydır. Yine SFN’e kıyasla, daha fazla verici gücüne ihtiyaç duyulmaktadır.

 

SAYISAL TELEVİZYON YAYINCILIĞI (DVB)

  Sayısal televizyon, yayıncılıkta yeni bir  metoddur. Sayısal teknoloji kullanılarak gerçekleştirilen  bu yeni yayın  metodu  başta karasal ( terrestrial )  yayıncılık olmak üzere  uydu(satellite) , Kablolu TV, LMDS, MMDS ve MVDS yayıncılığında kullanılmaktadır.

 

Sayısal yayıncılığın avantajlarından bazıları şunlardır;

 ·         Sayısal televizyon yayınında 4-6 programın, sayısal radyo yayınında 5-8 programın bir verici ile yapılabilmesi,

·         Analogdan daha üstün görüntü kalitesi,

·         Radyo yayıncılığında; Mono AM, Mono FM, Stereo FM ve CD kalitesinde yayın seçenekleri,

·         Analog yayında kapsanan aynı alanın, sayısal yayında daha düşük güçlü verici ile kapsanabilmesi ve dolayısıyla enerji tasarrufu sağlanması,

·         Programla birlikte veya programdan bağımsız veri iletiminin sağlanması,

·         İnteraktif (etkileşimli ) TV yayıncılığına  imkan tanınması,

·         Ülke çapında tek frekans ağı-SFN (Single Frequency Network) kurularak, frekans spektrumunun etkin bir şekilde kullanılması,

·         Sabit, portatif veya mobil alıcılarla kesintisiz ve kaliteli (enterferansız) yayın alınabilmesi,

·         Radyo alıcı ekranında; istasyon adı, program adı, içeriği, süresi, gelecek program, deprem, yangın, sel felaketi gibi acil güvenlik bilgileri, trafik anonsları, hava ve yol durumu, turizm bilgileri, borsa ve döviz bilgileri, vs. görünebilecek olması gibi.  

Sayısal vericilerle,  analog vericilerin  kapsadığı  alana,  20 dB daha düşük  verici çıkış gücü ile ulaşılmaktadır. Burada dikkate alınacak diğer bir husus da   birden fazla yayının tek bir TV vericisi ile yayınlanması imkanı, dolayısıyla bu alanda ekonomik kazancın sağlanmasıdır. 

 Aynı durum, sayısal uydu yayıncılığı için de geçerlidir. Analog yayın için kullanılan band genişliği ile bir uydudan  6—9 arası sayısal yayın gönderilmesi mümkündür.

 

Gerek daha fazla sayıda yayın imkanı, gerek  ardışık verici istasyonları ile aynı programların tek frekanstan yayınlanması ve kullanılan vericilerin birbirlerini bozucu  değilde yapıcı etkide bulunmasını sağlayan SFN oluşturmakla verimli bir frekans kullanımının sağlanması, gerekse  vericilerin ortak kullanımı ve güçlerinin düşürülmesi ile sağlanan ekonomik kazanç,  sayısal televizyonu analog  sistemlere oranla avantajlı konuma getirmiştir.

Sayısal Televizyon ile ilgili ilk resmi çalışmalar 1993 'de Bonn'da gerçekleşen  DVB (Digitial Video Broadcasting) projesi adı altında 20 ülkenin katılımı ile başlatılmış, şu anda katılımcı sayısı 200'e ulaşmıştır.

Dünyadaki Karasal Sayısal TV Yayıncılığında (DVB-T) ise Temmuz 1997’de İngiltere’nin Chester kentinde yapılan toplantıda, DVB-T yayınının hangi bandlardan yapılabileceği ve standartı belirlenmiştir. Avrupa ülkelerinin çoğu, analog yayın iletimine yaptıkları büyük miktarlardaki yatırımlardan dolayı, sayısal TV yayınlarına ancak 2010 yılında tam anlamıyla geçebileceklerini, geçiş süresince de analog ve sayısal yayınların eş zamanlı yapılacağını ifade etmişlerdir.

DVB projesinde;

 Sayısal uydu yayıncılığı için (DVB-S)                                     ETS 300 421

Sayısal Kablo Yayıncılığı için (DVB-C)                                   ETS 300 429

Karasal  Sayısal Televizyon Yayıncılığı için (DVB-T)  ETS 300 744

Çok kanallı çok noktaya dağıtım sistemi için (MMDS)            ETS 300 749

Çok kanallı video dağıtım sistemi için (MVDS)           ETS 300 748

Tek noktadan çok noktaya dağıtım servisi için (LMDS)          EN  301 199

standartları belirlenmiştir.

Başta ABD olmak üzere Kanada ve Avrupa ülkelerinde sayısal sistemlerle ilgili regülasyon ve lisans işlemlerinin düzenlenmesi amacıyla büyük çaba sarfedilmiş ve çalışmalar devam etmektedir.

 

KARASAL SAYISAL TELEVİZYON YAYINCILIĞI (DVB-T)

Karasal Sayısal TV yayıncılığı (DVB-T), sayısal kablo (DVB-C) ve sayısal uydu  (DVB-S) yayıncılığına göre daha kompleks yapıda olup,  planlamaya muhtaç bir yapıya sahiptir.

Burada en önemli husus, mevcut analog sistemlerle sayısal sistemlerin uyumunun sağlanması,  frekans spekturumunun ileriye yönelik olarak planlanması ve sayısal TV'nin  sağlamış olduğu  avantajlardan  azami ölçüde yararlanılmasıdır. 

Sayısal yayıncılıkla ilgili  geçiş örnekleri incelendiğinde, hükümetler ve düzenleyici kuruluşların öncelikli olarak,

·         Bu hizmetler için kullanılacak frekans spektrumun belirlenmesi,

·         Frekans planlamasının yapılması,

·         Sayısal yayıncılıkta izlenecek ekonomik politikanın tesbit edilmesi ve

·         Sayısal yayın sistemine geçiş politikasının belirlenmesi,

konularında çalışmalar yaptığı görülmektedir.  

Endüstriyel  yönü dikkate alındığında,  sayısal TV ile ilgili donanım ve yazılım bazında dünyada yeni bir market oluştuğu görülmekte, alıcı sayıları dikkate alındığında, ekonomik boyutta büyük rakamlar ortaya çıkmaktadır.  

Program üreticileri yönüyle,  interaktif  yayıncılık sayesinde ürün pazarlama, anket düzenleme ve video oyunları gibi programların üretilmesi açısından ticari etkinliklerin  oluşması söz konusudur.  

Alıcılar yönünden ise sayısal TV yayınları mevcut TV alıcılarına set-top-box olarak tanımlanan bir cihaz eklemek suretiyle   alınabilecektir.

Karasal Sayısal TV yayıncılığında;

 ·         Analog bir TV kanalından bir HDTV (Yüksek Tanımlı TV) yada birden fazla SDTV (Standart Tanımlı TV) programı sıkıştırılmış olarak yayınlanabilir. Bu nedenle karasal sayısal TV yayıncılığında TV kanalı ifadesinin  kullanılmasından ziyade , multiplexer veya frekans bloğu ifadesinin daha doğru bir tanımlama olacağı göz önüne alınarak, bir multiplex’in  içerisinde birden fazla televizyon programının mevcut olacağı  da dikkate alınmalıdır.  

·         Birden fazla TV programının sıkıştırılarak bir multiplex içerisine yerleştirilmesinde alternatifler mevcuttur. Şöyleki, resim kalitesine bağlı olarak TV program sayısı 4-6 arasında değişebilir.

 ·         Karasal sayısal TV Yayıncılığında kullanılan multiplexer analog yayıncılıkta kullanılan  multiplexer işlevinden farklı özellikler taşımaktadır. Sayısal multiplexer televizyon kanallarının yanı sıra  multimedya servislerine  uygun yapıdadır.

 ·         TV kanalları ile beraber sayısal  radyo programları, çeşitli yazılım, bilgisayar  programları, elektronik magazin  aktiviteleri yayınlanmaktadır.  Bu olanak ile  klasik TV yayınları yeni boyutlar  kazanmakta,  gündemde olan analog yapıya ait tüm ticari ve hukuksal düzenlemelerin  yenilenmesi gerekliliği ortaya çıkmaktadır.

 ·         Multiplexer’ın  kullanımı  yayıncılık işletmesine yeni boyutlar getirmektedir. Şöyleki, bir multiplexer birden fazla yayıncı tarafından ortak kullanılabilecektir. Bu nedenle Multiplexer  işletmeciliği yayıncılık açısından yeni bir konum yaratmaktadır.

 ·         DVB-T,  resim kalitesindeki iyileşmenin  yanı sıra  enterferansda sağladığı çözümler, düşük güçlü vericilerle analog yayının  kapsamış olduğu yayın sahasına ulaşılması ,  multi program   avantajları, SFN uygulamalarına imkan tanınması  nedeniyle gelişmiş ülkelerde ilgi görmektedir. Prensipte 4 farklı SFN uygulaması olabilir.

Bunlar;

 -Geniş alan SFN ( Pek çok yüksek güçlü verici ve vericiler arasındaki mesafenin uzak olması),

 -Bölgesel SFN ( Birkaç yüksek güçlü verici ve vericiler arasındaki mesafenin uzak olması),

 Herbir MFN etrafında lokal olarak yoğun SFN ( Var olan bir istasyon ve orta güçte SFN  verici ile SFN vericileri arasındaki mesafenin orta uzaklıkta olması),

 -SFN boşluk doldurucular ( Bir MFN kapsama alanı içerisinde oluşan boşlukların, MFN verici ile aynı kanaldan yayın  yapan düşük güçlü vericilerle aydınlatılması),

 ·         EBU’nun 1994 yılında başlatmış olduğu çalışma sonucunda, karasal sayısal televizyon yayınlarının ülkemizde yapılabileceği kanallar, Ulaştırma Bakanlığı Telsiz Genel Müdürlüğü’nce iştirak edilen uluslararası toplantılarda belirlenmiş olup; DVB-T yayınları için UHF V bandı 61-69 kanallarının kullanılabileceği bildirilmiştir.

SAYISAL YAYINCILIKTA SIKIŞTIRMA (MPEG-2) ve MODÜLASYON                 (COFDM) TEKNİKLERİ

Sayısal televizyon tekniği, tek bir analog yayının taşınması için gereken band genişliğinden, sıkıştırma tekniği kullanılarak 4 ile 6 yayının iletilmesine izin veren yeni ve çok etkili bir iletim metodudur.  

Sayısal televizyon yayıncılığını 2 kısımda inceleyeceğiz;

 Resmin üretildiği kısım:

 Televizyon resmi saniyede 50 kez değişen ardışık resim alanlarından oluşur. Eğer analog sinyali doğrudan sayısala dönüştürürsek, saniyede 216 milyon bit bilgi gönderilmesi gerekir. Bu bilginin çoğu çerçeveden çerçeveye tekrardır. Bu tekrar bilgilerinin gönderilmemesi ve sadece tahmin edilemiyen kısımların kodlanarak gönderilmesi ile bir resim bilgisi sayısalda 3 ile 6 Mb/s’lik yer işgal eder. Burada 1/50 oranında bir sıkıştırma söz konusudur. Bu sıkıştırma tekniğine MPEG-2 denilmektedir.

 Resmin iletildiği kısım:

 Bir analog yayının yapıldığı kanaldan (VHF’de 7 Mhz, UHF’de 8 Mhz) farklı bir teknik olan COFDM modülasyon tekniği ile seçilen modülasyon tipi (QPSK, 16-QAM, 64-QAM), kodlama hızı (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8) ve güvenlik aralığına (1/4, 1/8, 1/16, 1/32) bağlı olarak 4.98 Mbit/s ile 31.67 Mbit/s'lik bilgi gönderilebilmektedir. Kritik olmayan programlar 4 Mbit/s’de, kritik programlar da (spor gibi) 6 Mbit/s’de sıkıştırılarak gönderilmektedir. Sayısal teknolojide, bir verici ile bir kanaldan multiplexer’la 6 servise kadar gönderilebilmektedir. Bu şekilde sayısal teknoloji kullanılarak, sadece UHF bandından 200 veya daha fazla program göndermek mümkün olmaktadır.

COFDM tekniğinde, DVB-T vericisinin çıkışı faz ve genlikte modüle edilmiş binlerce taşıyıcıdan oluşur. COFDM T-DAB için geliştirilmiş, DVB-T için de kullanılan bir modülasyon tekniğidir. Aşağıda belirtilen parametrelerden seçilen konfigurasyona göre bir multiplexden taşınan servis sayısı 1 ile 6 arasında değişmektedir.

Karasal sayısal TV yayınında, 2 iletim modu vardır:

2-k mod (1705 taşıyıcı)

8-k mod (6817 taşıyıcı)

3 modülasyon metodu vardır:

QPSK (Modülasyon sinyali başına 2 bit)

16-QAM (Modülasyon sinyali başına 4 bit)

64- QAM (Modülasyon sinyali başına 6 bit)

 

Hata düzeltme için kodlama oranları şunlardır: 1/2, 2/3, 3/4 5/6, 7/8

Guard interval aralığı şunlardır: 1/4, 1/8, 1/16, 1/32

 

 Yararlı sembol süresi:

  2k modda: 224 µs

  8k modda: 896 µs’dir.

 

Aynı zamanda; sayısal teknolojide izleyicilere, yüksek tanımlı (HDTV)  veya geniş ekranlı resim (16/9), CD kalitesinde ses, istek üzerine video, interaktif servisler (ev bankacılığı, evden alışveriş ve televizyon setleri üzerinden internete bağlantı gibi) hizmetlerde sunabilecektır.

Sayısal televizyon hizmetleri  3 kaynaktan alınabilecektir;

·         Mevcut havai antenle (DVB-T),

·         Kablo-TV üzerinden (DVB-C),

·         Bir çanak antenle uydudan (DVB-S).

Yayınlar izleyiciler tarafından, sayısal yayınları alabilen sayısal TV seti veya özel set-top-box yardımıyla mevcut analog TV ile izlenebilecektir.

 

DVB-T’DE PARAMETRE SEÇİMİ

 Ülkemizin coğrafik yapısı, İstanbul, İzmir ve Ankara gibi büyük yerleşim yerleri ve Çukurovası gibi düz alanlarda spektrumun en verimli şekilde kullanımı açısından bölgesel SFN planlaması yapılmasının gerektiği fakat, tüm Ülkeyi kapsayacak bir ulusal SFN ağının oluşturulmasına gerek olmadığı yapılan incelemeyle anlaşılmıştır.

 Ülkemizde yapılacak olan Karasal Sayısal TV yayıncılığında (DVB-T) aşağıdaki kriterler referans olarak uygulanacaktır.

Taşıyıcı modu : 8 k.

Büyük şehirlerde SFN planlamasının verimli bir şekilde yapılabilmesine imkan tanır.

 Güvenlik aralığı : 1/8 (112 m s).

Güvenlik aralığı yararlı sembollere eklenen boşluk süresi olup, bu süre arttıkça gönderilen data kapasitesi azalmakta, tersi durumda ise data kapasitesi artmaktadır. Ayrıca SFN planlamasında güvenlik aralığına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu aralığın süresi doğrudan SFN ağın büyüklüğünü belirlemektedir. Güvenlik aralığı parametreleri ¼, 1/8, 1/16 ve 1/32 olup, Ülkemiz coğrafyası açısından en uygun 1/8’dir.

Kodlama oranı : 2/3.

Kodlama oranları, ½, 2/3, ¾, 5/6 ve 7/8 olup bunlardan en iyi koruma ½ ile sağlanarak en az data gönderilmekte, en az koruma ise 7/8 ile sağlanarak en fazla data gönderilebilmektedir. Bu parametreler C/N (taşıyıcı sinyal-gürültü oranı) ile data gönderme kapasitesini doğrudan etkilemektedir.

Modülasyon tipi : 64-QAM.

DVB-T planlaması sabit alışlara göre yapılmakta olup, 4-QAM, 16-QAM ve 64-QAM arasında data gönderme kapasitesi en fazla olan ve aynı zamanda sabit alışa da uygun olan 64-QAM’dir.

 Sayısal Frekans Planlamasında referans olarak alınacak DVB-T parametreleri aşağıdaki tabloda özetlenmiştir.

 

Taşıyıcı Modu

8-k (6 817)

Güvenlik Aralığı

1/8 (112 m s)

Kodlama Oranı

2/3

Modülasyon Tipi

64-QAM

 

Bu seçilen parametrelerle bir kanaldan 22.12 Mb/s’lik data gönderilebilecektir. Bu kapasiteyle 4 adet SDTV (Pal kalitesinde sayısal TV yayını yaklaşık 5.5 Mb/s) ve veri hizmetleri yapmak mümkün olabilecektir.

 

 SAYISAL TELEVİZYONDA RESİM KALİTESİ

  MPEG (Moving Picture Expert Group) sesle birlikte resim sinyallerinin digital sıkıştırılması için standart belirleme amacıyla ISO/IEC içinde bir alt çalışma grubu olarak 1988’de çalışmaya başlamıştır.

 MPEG’in ilk projesi MPEG-1 (ISO/IEC 11172) 1993’de yayınlanmıştır. MPEG-1 birleşik audio ve video’yu sıkıştırma, kodlama ve multiplex sistemini tarif eden bir standartdır. Bu standart VHS kalitesinde 1.5 Mb/s’e kadar videoyu ve 192 kb/s’e kadar stereo audioyu saklamak için kullanılır.

1995’de MPEG-2 standardının (ISO/IEC 13818) son hali yayınlanmıştır. MPEG-2 standardı, 3-15 Mb/s’de SDTV ve 15-30 Mb/s arasındaki bit hızlarında da HDTV’yi kodlama yeteneğine sahiptir. MPEG-1’in stereo audio kalitesini, multi-channel surround sound kalitesine çıkartmıştır.

 MPEG-2 çeşitli uygulamaları destekleyen özel bir kodlama sistemidir. Bir çok uygulama için geliştirilmiş farklı algoritmalar bu standardın içine entegre edilmiştir. MPEG-2 decoder’larına tüm standartların özelliklerini uygulamak gereksiz şekilde komplex ve band genişliğinde de israftır. Bundan dolayı, Profiles ve Levels diye bilinen standardın alt kümeleri tanımlanmıştır. Profiles fonksiyonu (alt kümeyi), Levels çözünürlüğü (resmin büyüklüğünü ve bit hızını) tarif eder. DTTB, SDTV (Standart Tanımlı TV Servisleri) için Main Profiles/Main Levels, HDTV (Yüksek Tanımlı TV Servisleri) için Main Profiles/High Levels kullanır. MPEG-2 Profiles ve Levels aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.

  

PAL, SECAM ve NTSC’ye denk bir kalitedeki SDTV (720*576) yaklaşık 5Mb/s’lik Main Profiles/Main Levels kodlamayla elde edilir.

Stüdyo kalitesindeki EDTV için yeterli olacak bir kalite 9-10 Mb/s’lik aralıkta elde edilir. (ITU-R BT. 1208-1)

 ITU-R BT.1203’deki 50 Hz sistemindeki resim format örnekleri:

   

50 Hz

 

HDTV (16:9)

1920*1152

1440*1152

I (Interlaced scans)

I

EDTV (16:9)

 

960*576

960*576

720*576

P (Progressive scans)

I

I

SDTV (4:3)

720*576

I

 

625/50 Hz sisteminde bir TV resminin aktif bölgesi, 25 Hz çerçeve oranı için 576 satırdır. Herbir satır 720 pixeldir.Y, U ve V pixelin herbiri için 8 bit kullanılarak sıkıştırılmamış bit hızı;

 4:2:2 için 720*576*25*8 + 360*576*25*(8+8) = 166 Mb/s

4:2:0 için 720*576*25*8 + 360*288*25*(8+8) = 124 Mb/s’dir.

 

ITU-R BT.601-5’e göre parlaklık (Luminance) örnekleme frekansı band genişliğiyle ilgili olarak 13.5 MHz, renk fark sinyallerinin (Cr, Cb) örnekleme frekansı ise 6.75 MHz dir.

 

x : sadece Y

Ä : Y, Cr, Cb

4:2:2 : Parlaklık sinyali her pixelde örneklenir. Cr ve Cb iki renk fark sinyali ise her iki pixelde bir örneklenir.

4:2:0 : Parlaklık sinyali her pixelde örneklenir. Cr ve Cb iki renk fark sinyali ise yatayda her iki pixelde dikeyde de her iki satırda bir örneklenir.

Çeşitli MPEG-2 uygulamaları vardır. MPEG-2 4:2:0, düşük renk çözünürlüğü yüzünden prodüksiyon için uygun değildir. Fakat 4:2:2, I-freym yapısı özelliğinden dolayı sınırlı uygulamalarda kullanılır. İletim için çok düşük data oranlarında yüksek kalite gerekir. Bundan dolayı uzun GOPs(resim grupları), IPB, 4-8 Mb/s, 4:2:0 mükemmeldir.

DVB ve diğer uygulamalar için video data hızının azaltılma örneği şekil olarak aşağıda gösterilmektedir.

  Videoda sıkıştırmanın mantığı, yüksek frekanslardaki renk değişikliklerini gözün çözümleme yeteneğinin az olmasına dayanır. Bundan dolayı herbir freym (resim çerçevesi) ve freymler arasında bir çok fazlalıklar vardır.

Audio sıkıştırma ise insan kulağının duyma özelliği kullanılarak duyulamayan sesin iletilmemesi mantığına dayanır.

3 tip MPEG-2 freymi vardır. Sıkıştırma boyunca bu freymlerin farklı kombinizasyonu kullanılır.

I-Freym (Intra Freym) : Bu freym videonun tam bir freymini oluşturmak için gereken bütün bilgiyi içerir. Bu M-JPEG veya DV freym gibidir. I freym kullanarak kodlanan video tekrar sinyale dönüştürülmeden anahtarlama ve cut edit yapılabilir. Kodlama açısından daha az verimlidir.

P-Freym (Predictive) : Freym geçmiş referans resimden hareket tahmini kullanarak kodlanır. Gerçek ve tahmin edilen resimler arasındaki farkı içerir. I-freymden daha iyi verim sağlar.

B-Freym (Bi-directional Predictive) : Freym hem geçmiş hem de gelecek resimden hareket tahmini kullanarak kodlanır. Gerçek ve tahmin edilen resimler arasındaki farkı içerir. Geçmiş ve gelecek freymlerin ortalaması değildir. En iyi kodlama verimi sağlar.

MPEG-2 Streamleri de sadece I, I ve P, I ve B veya I, P ve B freymler kullanılarak kodlanabilir. I-freymler herzaman gereklidir. Ve GOP’ın ilk freymidir. Resim grubu bütün I- freymlerin bir uzunluğuna veya daha fazla bir uzunluğa sahip olabilir. GOP ne kadar büyük olursa sıkıştırarak kodlama o kadar iyi olur.

  DVB-T uygulamalarında İngiltere Ülke içerisinde MFN uygulayacağını belirterek, DVB-T paremetrelerini aşağıdaki gibi belirlemiştir.

Taşıyıcı modu : 2 k

Modülasyon tipi: 64 QAM

Kodlama oranı: 2/3

Güvenlik aralığı: 1/32 (7 m s)

 Bu seçilen parametrelerle bir kanaldan 24.13 Mb/s’lik veri gönderilmektedir. Herbir TV servisinin video ve audiosu için 5.5 Mb/s, teletext ve diğer veriler (DVB altyazısı gibi) içinde 0.3 Mb/s kullanmakta ve dolayısıyla bir kanaldan 4 TV yayını yapılabilmektedir. Bu kapasite içerisinden yaklaşık 1 Mb/s’de (4*5.8 = 23.2 Mb/s olduğundan) çeşitli veri hizmetleri için kullanılacaktır.

İspanya ise Ülke içerisinde SFN uygulayacağını belirterek, DVB-T paremetrelerini aşağıdaki gibi belirlemiştir.

Taşıyıcı modu : 8 k

Modülasyon tipi: 64 QAM

Kodlama oranı: 2/3

Güvenlik aralığı: 1/4 (224 m s)

 Burada güvenlik aralığının en yüksek değerinin seçilmesi İspanyanın Coğrafik yapısı ve oluşturacağı ulusal SFN ‘den dolayıdır.

Bu seçilen parametrelerle bir kanaldan 19.91 Mb/s’lik veri gönderilebilmektedir.

 

DVB-T FREKANS PLANLAMASI

DVB-T frekans planlaması, seçilecek herhangi bir servis alanında, UHF IV. ve V. bandları için yapılacaktır. Bu alan içerisinde, yerleştirilen vericilerin oluşturduğu kapsama ile enterferans hesaplamaları aşağıda anlatıldığı şekilde, otomatik olarak bilgisayarda yapılacaktır.

DVB-T yayıncılığında, frekans planlamasını etkileyen parametreler , aşağıdaki tabloda gösterilmektedir. Tabloda koyu olarak yazılan parametreler, sayısal TV frekans planlamasında sabit alış için referans olarak uygulanacaktır ve aşağıdaki işlemler buna göre yapılacaktır.

Taşıyıcı Modu

2-k (1705 taşıyıcı)

8-k(6817taşıyıcı)

Yararlı Sembol Süresi,tu

224 us

896 us

Güvenlik Aralığı, tg

1/4, 1/8, 1/16, 1/32

Kodlama Oranı

1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8

Modülasyon Tipi

QPSK, 16-QAM, 64-QAM

 

DVB-T alıcısına (set üstü kutu veya tümleşik TV alıcısı) gelen sinyallerin senkronlanması 3 şekilde değerlendirilecektir. Alıcıya FFT zaman aralığı içerisinde gelen ve,

Eşik değerini geçen ilk sinyalle güvenlik aralığı başlayacaktır,

Eşik değerini geçen en yüksek seviyeli sinyalle güvenlik aralığı başlayacaktır,

Eşik değerini geçen tüm sinyaller gruplandırılarak, gruplardaki toplam sinyal gücü en yüksek olandan güvenlik aralığı başlayacaktır.

DVB-T alıcısına, referans vericiden gelen sinyalin ulaştığı ana göre, güvenlik aralığının 1.2 katı kadar bir zaman sonra veya 0.2 zaman kadar önce gelen tüm sinyaller yapıcı, bu zamanın dışında gelen sinyaller ise enterferans oluşturmaktadır. Bu nedenle, DVB-T SFN frekans planlamasında iki kritere bakılacaktır;

Yapıcı alan şiddeti değerinin bu servis için belirlenen minimum alan şiddeti değerinden büyük olması,

 

Enterferans oluşturan vericilerin oluşturduğu toplam enterferans alan şiddeti değeri ile yapıcı alan şiddeti arasındaki farkın bu servis için belirlenen koruma oranından büyük olması gerekmektedir..

  Çalışma alanının her bir noktasındaki alan şiddeti değerleri (hem kapsama hemde enterferans için) sabit alışa göre hesaplandığından, bu noktadaki en yüksek yapıcı alan şiddetini veren verici yönüne doğru alış anteni yönlendirilerek, diğer yapıcı ve enterferans sinyal seviyeleri alış anten karakteristiğine göre hesaplanacak ve k-LNM metoduyla bunlar ayrı ayrı toplanarak kapsama ve enterferans için kullanılacaktır.

Yapıcı ve enterferans alan şiddetlerinin hesaplanmasında, ITU-R P.370 UHF bandı eğrileri, kapsama için % 50 time (zaman) % 50 lokasyon, enterferans içinse % 1 time, % 50 lokasyon kullanılacaktır. Bu eğriler % 50 lokasyon ve % 50, % 10, % 5, % 1 time için, 37.5 m. ile 1200 m. verici anten yüksekliği ve 10 m. alış anteni için yıllarca süren saha ölçümleri sonucunda ITU tarafından çıkartılmıştır. Simulasyon programı da çalışma alanı içerisindeki her bir noktada vericilerin oluşturduğu alan şiddeti değerlerini, seçilen propogasyon modeline göre (ITU-R, FCC gibi) herbir verici için ayrı ayrı hesaplamakta ve bu değerleri çalışma dosyalarında herbir verici için ayrı ayrı olarak saklamaktadır. Kapsama veya enterferans alan şiddeti değerlerini herbir noktada çizerkende bu vericilere ait değerlerden en yükseğini alarak çizmektedir.

Analog planlama için yeterli olan % 50 lokasyon kapsaması, sayısal TV frekans planlamasında yeterli olmamakta en az % 70 (kabul edilebilir kapsama) veya daha iyi bir kapsama için % 95 (iyi kapsama) lokasyon kapsaması istenmektedir. Simulasyon programı tarafından şu aşamada hem kapsama hem de enterferans simülasyonlarında istenen % 95 kapsama eğrileri ise gösterilmemektedir. Bu nedenle, herbir noktada hesaplanan, istenen alan şiddeti ile enterferans alan şiddetinin % 50 lokasyondaki değerlerine, 9 dB eklenerek (5.5X1.64=9) % 95 kapsamayı verecek alan şiddeti değeri, 2.9 dB (5.5X0.52=2.9) eklenerek %70 kapsamayı verecek alan şiddeti değeri bulunur.

Kapsama alanı sinyal seviyesi (sabit alış ve C/N=20 dB olduğunda) UHF IV. Band için 53 dBuV/m, UHF V. band için 57 dBuV/m olarak hesaplanmış olup, bu değerlere göre simülasyon eğrileri bilgisayar ekranında çizdirilecektir.[3]

 

Eğer servis alanı içerisinde bulunan sayısal vericilerin birbirine bir (DVB-T – DVB-T) enterferansı oluşmuşsa, bu da herbir nokta için % 95 kapsamadaki yapıcı alan şiddeti ile enterferans alan şiddeti arasındaki farkın koruma oranından (yani 20 dB’den) küçük olduğu noktalar belirlenerek bilgisayar ekranında gösterilecektir.

 DVB-T’nin analog TV yayınlarıyla olan enterferansında ise, aradaki koruma oranları dikkate alınacaktır. Bunun içinde bilgisayarda oluşturulan database kullanılacaktır.

Bu şekilde, belirlenen bir servis alanı içerisinde servis verecek vericilerin, % 95 kapsama için yeterli olan sinyal seviyesini sağlayıp sağlayamadıkalarına bakılacak ve ve sağlıyorsa, kapsama sinyali ile enterferans sinyali arasındaki farkın koruma oranından yüksek olup olmadığına da bakılarak o yerin kapsanıp kapsanmadığı belirlenecektir.

Propagasyon simulasyonu programı ile oluşturulan çalışma dosyaları, Sayısal Radyo ve TV Frekans Planlama programı ile değerlendirilmekte ve kapsama alanı, enterferans, SFN ağ kazancı, kapsama olasılığı, vb. parametreler hesaplanarak ve bunları kullanarak planlama yapılmaktadır.

1- Sabit (fixed) ve Taşınabilir (portable) Alış İçin Kapsama Tanımları

Sayısal TV’de sinyal seviyesindeki birkaç db’lik azalma, görüntü kalitesinde kusursuz görüntüden hiçbirşey alamama arasında değişebilir. Bu yüzden kapsanacak alanların iyi bir şekilde tanımlanması analog planlamaya göre daha önem kazanmaktadır. Şunlar yapılarak alış kalitesi artırılabilir:

Alış anteni için daha iyi bir pozisyon bulunması;

Daha yüksek kazançlı yönlü anten kullanılması;

Düşük gürültülü yükselteç kullanılması(sabit antenle alışta).

TV sinyalleri sabit antenle veya taşınabilir antenle izlenebilir.

Sabit alışta, çatı üzerine monte edilen yönlü anten kullanılmaktadır. Sabit alış için gerekli olan eşdeğer alan şiddetinin hesaplanmasında , alış anteninin yerden yüksekliğinin 10 metre olması gerekmektedir.

Taşınabilir antenle alış ise iki türlüdür:

Birincisi dışarı (sınıf A) alış olup, anten yüksekliği yerden 1.5 metreden az olamaz.

İkincisi ise içeri (sınıf B) alış olup, anten yüksekliği 1.5 metreden az olamaz ve alış anteni bina içindedir.

Bina içi alışlarda alınan sinyal seviyeleri kattan kata olduğu gibi aynı dairenin farklı odalarında da bina kaybından dolayı farklı olabilmektedir. Taşınabilir alış için gerekli olan sinyal seviyesi, sabit alışa göre daha yüksek seviyededir. Taşınabilir alışa göre kapsama yapılmak istenirse daha güçlü verici ile yayın yapılması gerekmektedir. Sayısal yayınlarla analog yayınların birlikte devam ettiği geçiş süresince, TV kanal sayısı yeterli olmayacağından, sayısal yayını başlatan veya başlatmayı düşünen ülkelerde olduğu gibi ülkemizde de sadece sabit alış için sayısal planlama yapılacaktır. İlerdeki aşamalarda ihtiyaç olursa, taşınabilir alış içinde planlamada gerekli değişiklikler yapılabilir.

2-Minimum Elektrik Alan Şiddetinin Belirlenmesi

Kapsam

Bu dökümanda, CEPT, EBU ve ETSI tarafından yayınlanmış olan, DVB-T ile ilgili dökümanlardan faydalanılarak;

8k Modu, 64 QAM Modülasyon Tipi, 2/3 Kodlama Oranı ve 1/8 Koruma Oranı için;

Sabit anten alışı ve 10 metre anten yüksekliği (Fixed antenna reception),

% 95 lokasyon kapsaması,

UHF IV. ve V. Bandlarında (500 MHz ve 800 MHz için) “Minimum Alan Şiddeti”nin tespiti yapılmıştır.

2.2 Minimum Alıcı Giriş Seviyesinin Belirlenmesi:

ETSI’nin “Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for DVB terrestrial services; Transmission aspects” başlıklı, “TR 101 190 V1.1.1 (1997-12)” Teknik Raporu’nun 19. Sayfasında verilen grafikten ve ITU’nun “Planning Criteria for Digital Terrestrial Television Services in the VHF/UHF Bands – Rec. ITU-R BT.1368” dökümanından, yukarıda ifade edilen kriterler için (64 QAM, 2/3 kodlama ve 10 metre anten yüksekliğinde sabit alış için), sistem tarafından gerekli görülen Sinyal/Gürültü (C/N) oranının 17 dB olduğu anlaşılmaktadır. Fakat 3 dB’lik bir “tasarım payı”nın bu C/N değerine ilave edilmesi önerilmektedir.

Tanımlar:

B : Alıcı gürültü band genişliği, (Receiver noise Bandwidth), (Hz)

F : Alıcı gürültü faktörü, (Receiver noise figure), (dB)

Pn : Alıcı gürültü giriş gücü (Receiver noise input power), (dBW)

C/N : Sistem tarafından istenilen RF Sinyal/Gürültü Oranı, (dB)

Ps min : Minimum alıcı sinyal giriş gücü, (dBW)

Zi : Alıcı giriş empedansı, (75 W )

Us min: Alıcı giriş empedansının gördüğü, Minimum Eşdeğer alıcı giriş voltajı, (dBm V)

Sabitler:

k : Boltzmann sabitesi = 1.38 * 10-23 Ws/K

T0: Mutlak sıcaklık (absolute Temperature) = 290 K

Kullanılan Formüller:

 Pn = F + 10 * log10(k * T0 * B)

Ps min = Pn + C/N

Us min = Ps min + 120 + 10 * log10(Zi)

 Eşdeğer Gürültü Band genişliği,…..B = 7.6 MHz;

Alıcı Gürültü Faktörü,…………….F = 7 dB olarak verilmiştiri.

Buna göre, Alıcı Gürültü Giriş Gücü, Pn;

  Pn = 7 + 10 * log10(1.38 * 10-23 Ws/K * 290 K * 7.6 * 106Hz)

Pn = - 128.2 dBW;

 

Sinyal/Gürültü Oranı, C/N, 20 dB olarak alındığında (64 QAM, 2/3 kodlama, sabit alış ve 10m anten yüksekliği için);

Minimum Alıcı Sinyal Giriş Gücü, Ps min ve Minimum Eşdeğer alıcı giriş voltajı, Us min;

 

Ps min = -128.2 dBW + 20 dB = -108.2 dBW

Us min = -108.2 + 120 + 10 * log10(75) = -108.2 + 138.75 = 30.55 dBm V olarak hesaplanır.

 

Aşağıda ki Tablo’da, 20 dB’in dışında 2, 8, 14 ve 26 dB C/N oranları için de hesaplamalar yapılmıştır. Bunlar arasındaki herhangi bir C/N oranı için ise, interpolasyon yapılarak istenilen sonuç elde edilebilir.

Tablo–1: Alıcı giriş empedansının gördüğü, Minimum Eşdeğer giriş sinyal seviyesi:

 Frekans Bandları I, III, IV, V

Eşdeger Gürültü Bandgenişliği

B (MHz)

7.6

7.6

7.6

7.6

7.6

Alıcı Gürültü Faktörü

F (dB)

7

7

7

7

7

Alıcı Gürültü Giriş Gücü

Pn (dBW)

-128.2

-128.2

-128.2

-128.2

-128.2

RF Sinyal/Gürültü Oranı

C/N (dB)

2

8

14

20

26

Min. Alıcı Sinyal Giriş Gücü

Ps min (dBW)

-126.2

-120.2

-114.2

-108.2

-102.2

Min. Eşdeğer Alıcı Giriş Voltajı, 75

Us min V)(dB

13

19

25

31

37

3. Planlama için Sinyal Seviyeleri:

3.1 Minimum Medyan “Power Flux Density” ve Min. Eşdeğer “Elektrik Alan Şiddeti”nin Hesaplanması:

İstenilen lokasyon kapsaması için, minimum medyan “power flux density” ve minimum eşdeğer “Elektrik Alan Şiddeti”ni hesaplamak için aşağıdaki formüller kullanılmaktadıri:

 

φmin = Ps min - Aa + Lf

Emin = φmin +120 + 10*log10(120*π) = φmin +145.8

φmed = φmin + Pmmn + C1

  Emed = φmed +120 + 10*log10(120*π) = φmed +145.8

 

C/N : Sistem tarafından istenilen RF Sinyal/Gürültü Oranı, (dB)

φmin : Alıştaki, minimum “power flux density”, (dBW/m2)

Emin : Alıştaki, minimum “Elektrik Alan Şiddeti”, (dBm V/m)

Lf : Hat kaybı (Feeder Loss), (dB)

Pmmn : İnsan kaynaklı gürültü toleransı (dB)

C1 : Lokasyon düzeltme faktörü, (dB)

φmed : Minimum medyan “power flux density” planlama değeri, (dBW/m2)

Emin : Minimum medyan “Eşdeğer Elektrik Alan Şiddeti” planlama değeri, (dBm V/m)

 Lokasyon kapsaması düzeltme faktörü, % 50 kapsamadan daha iyi bir kapsama sağlamak için gerekli olan ilave sinyal seviyesi olup, aşağıdaki formülle hesaplanmaktadır.

  C1 = m * σ

Burada;

m : dağılım faktörü, - %70 lokasyon kapsaması için 0.52

- %95 lokasyon kapsaması için 1.64

σ : standart sapma, 5.5 dB olarak alınmıştır. (sabit alış ve 10m. anten yüksekliği için)

 

3.2.1. Anten kazancı:

İstenilen Minimum medyan sinyal seviyelerinin hesaplanmasında kullanılan anten kazançları, 500 MHz ve 800 MHz frekansları için, ITU-R Rec. 419 dökümanına göre Tablo-2’de gösterildiği gibidir.

Tablo–2: IV. ve V. Bandlar için anten kazançları

  500 MHz

800 MHz

10 dB

12 dB

Bu değerler minimum değerlerdir.

Aşağıda verilmiş olan düzeltme formülü kullanılarak, istenilen herhangi bir frekans için anten kazancı hesaplanabilir.

  Corr = 10 * log10(FA/FR)

Burada;

FA : Çalışma frekansı

FR : Tablo 2’deki referans frekans

Minimum Medyan “power flux density” ve “Eşdeğer Elektrik Alan Şiddeti”nin bulunması:

IV. ve V. Bandlarda insan-kaynaklı-gürültü ihmal edilebilecek kadar düşük seviyede olup hesaba katılmamaktadır.

Aşağıda, IV. Band için, Sinyal/Gürültü Oranı, C/N, 20 dB alınarak (64 QAM, 2/3 kodlama, sabit alış ve 10m anten yüksekliği için); Minimum Alıcı Sinyal Giriş Gücü ve Minimum Eşdeğer Alıcı Giriş seviyesi hesaplanmıştır:

Band-IV için, kablo kaybı ve anten “aperture”ı;

Lf = 3 dB,

Aa = -3.3 dBm2 olarak alınmıştır.

Yukarıdaki hesaplamalardan ise,

Ps min = -108.2 dBW

Us min = 31 dBm V olarak bulunmuştur.

Buna göre, Minimum Medyan “power flux density” ve “Eşdeğer Minimum Medyan Elektrik Alan Şiddeti”, Band-IV ve % 95 lokasyon kapsaması için, aşağıdaki şekilde yapılabilecektir:

 

φmin = -108.2 – (-3.3) + 3 = -101.9 dBW/m2

Emin = -101.9 +120 + 10*log10(120*π) = -101.9 +145.8 = 40.9 dBμV/m

φmed = -101.9 + 9 = -92.9 dBW/m2

Emed = -92.9 +120 + 10*log10(120*π) = -92.9 +145.8 = 52.9 dBμV/m

 

Tablo-3’de, C/N oranı 20 dB’in dışındaki 2, 8, 14 ve 26 dB için de hesaplamalar yapılmıştır. Bunlar arasındaki herhangi bir C/N oranı ise, interpolasyon yöntemiyle hesaplanabilir.

Tablo–3: Minimum Medyan “power flux density” ve “Eşdeğer Minimum Medyan Elektrik Alan Şiddeti”nin Band-IV ve % 95 lokasyon kapsaması için bulunması:

Alış: Sabit anten, Band-IV.

 

Frekans

F (MHz)

 

 

500 MHz

 

 

Sistem tarafından istenen C/N Oranı

C/N (dB)

2

8

14

20

26

Min. Alıcı Sinyal Giriş Gücü

Ps min (dBW)

-126.2

-120.2

-114.2

-108.2

-102.2

Min. Eşdeğer Alıcı Giriş Voltajı, 75

Us min V)(dB

13

19

25

31

37

Kablo kaybı

Lf (dB)

 

 

3

 

 

Yarım-dalga dipolüne göre anten kazancı

Ga(dB)

 

 

10

 

 

Etkin anten "aperture"

Aa (dBm2)

 

 

-3.3

 

 

Alışta, min. "power flux density"

φmin (dBW/m2)

-119.9

-113.9

-107.9

-101.9

-95.9

Alışta, Min. medyan “Eşdeğer Elektrik alan Şiddeti.”

Emin V/m)(dB

26

32

38

44

50

İnsan-kaynaklı-gürültü toleransı

Pmmn (dB)

 

 

0

 

 

 

%95 lokasyon kapsaması için:

 

 

 

 

 

 

Lokasyon düzeltme faktörü

C1 (dB)

 

 

9

 

 

%50 lokasyon, %50 zaman ve 10m. alış anten yüksekliği için min. "power flux density"

φmed (dBW/m2)

-110.9

-104.9

-98.9

-92.9

-86.9

%50 lokasyon, %50 zaman ve 10m. alış anten yüksekliği için min. medyan “Eşdeğer Elektrik Alan Şiddeti”

Emed V/m)(dB

35

41

47

53

59

 

Aşağıda, V. Band için, Sinyal/Gürültü Oranı, C/N, 20 dB alınarak (64 QAM, 2/3 kodlama, sabit alış ve 10m anten yüksekliği için); minimum alıcı sinyal giriş gücü ve minimum eşdeğer alıcı giriş voltajı hesaplanmıştır:

 Band-V için, kablo kaybı ve anten “aperture”ı;

Lf = 5 dB,

Aa = -5.4 dBm2 olarak alınmıştır

Yukarıdaki hesaplamalardan ise,

Ps min = -108.2 dBW

Us min = 31 dBm V olarak bulunmuştur.

 Buna göre, Minimum medyan “power flux density” ve “Eşdeğer Minimum Medyan Elektrik Alan Şiddeti”, Band-V ve %95 lokasyon kapsaması için, aşağıdaki şekilde yapılabilecektir:

         φmin = -108.2 – (-5.4) + 5 = -97.8 dBW/m2

Emin = -97.8 +120 + 10*log10(120*π) = -97.8 +145.8 = 48 dBμV/m

φmed = -97.8 + 9 = -88.8 dBW/m2

Emed = -88.8 +120 + 10*log10(120*π) = -88.8 +145.8 = 57 dBμV/m

 Tablo-4’de, 20 dB’in dışında 2, 8, 14, ve 26 dB C/N oranları için de hesaplamalar yapılmıştır. Bunlar arasındaki herhangi bir C/N oranı için ise, interpolasyon yapılarak istenilen sonuç elde edilebilmektedir.

Tablo–4: Minimum Medyan “power flux density” ve “Eşdeğer Minimum Medyan Elektrik Alan Şiddeti”nin Band-V için ve %95 lokasyon kapsaması için bulunması:

Sınıf A dışarı alış için, % 95 lokasyon kapsamasında, minimum medyan eşdeğer elektrik alan şiddeti değeri, band IV için V/m olmaktadır.V/m, band V için ise 76 dB72 dB

Alış: Sabit anten, Band-V.  

 

Frekans

F (MHz)

 

 

800 MHz

 

 

Sistem tarafından istenen C/N Oranı

C/N (dB)

2

8

14

20

26

Min. Alıcı Sinyal Giriş Gücü

Ps min (dBW)

-126.2

-120.2

-114.2

-108.2

-102.2

Min. Eşdeğer Alıcı Giriş Voltajı, 75

Us min V)(dB

13

19

25

31

37

Kablo kaybı

Lf (dB)

 

 

5

 

 

Yarım-dalga dipolüne oranla anten kazancı

Ga(dB)

 

 

12

 

 

Etkin anten "aperture"

Aa (dBm2)

 

 

-5.4

 

 

alışta min. "power flux density"

φmin (dBW/m2)

-115.8

-109.8

-103.8

-97.8

-91.8

alışta, Min. medyan “Eşdeğer

Elek. Alan Şid.”

Emin V/m)(dB

30

36

42

48

54

İnsan-kaynaklı-gürültü toleransı

Pmmn (dB)

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%95 lokasyon kapsaması için:

 

 

 

 

 

 

Lokasyon düzeltme faktörü

C1 (dB)

 

 

9

 

 

%50 lokasyon, %50 zaman ve 10m. alış anten yüksekliği için

min. "power flux density"

φmed (dBW/m2)

-106.8

-100.8

-94.8

-88.8

-82.8

%50 lokasyon, %50 zaman ve 10m. alış anten yüksekliği için min. medyan “Eşdeğer Elektrik Alan Şiddeti

Emed V/m)(dB

39

45

51

57

63

Sınıf B içeri alış için, % 95 lokasyon kapsamasında, minimum medyan eşdeğer elektrik alan şiddeti değeri, band IV için V/m olmaktadır.V/m, band V için ise 88 dB84 dB

4- KARASAL SAYISAL TV YAYINCILIĞI(DVB-T)’DE KORUMA ORANLARI

(PROTECTION RATIOS)

DVB-T yayıncılığı için şu kriterler seçildiğinde;

Modülasyon: 64-QAM

Kod oranı: 2/3

Sabit (fixed) alışa göre planlandığında, propagasyon kanalı Ricean channel olacaktır.

Eldeki ölçüm sonuçlarına göre, aynı koruma oranları 2k ve 8k modunda geçerlidir.

Enterfere eden veya edilen analog yayınlar PAL B,G sistemindedir.

4-1 DVB-T’den DVB-T’ye enterferans olması durumunda koruma oranları

a) Aynı kanaldan (co-channel) enterferans olması durumunda

PR=20 dB

b) Yan ve hayali (image) kanaldan enterferans olması durumunda

PR=-30 dB

c) Kanalların üst üste gelmesi (overlapping) durumunda şu şekilde hesaplanabilir:

PR=PR(CCI) + 10 log10 (BO/BW)

Burada;

PR(CCI) aynı kanal koruma oranı,

BO, İki DVB-T sinyalinin üst üste gelen kısmı (overlapping),

BW ise istenen sinyalin band genişliğidir.

Bu formülde PR< -30 dB olursa PR= -30 dB kullanılmalıdır.

4-2 DVB-T’nin, karasal analog TV yayınlarınca enterfere edilmesi

 Aynı kanaldan enterferans olması durumunda koruma oranı: 3 dB

Alt yan kanaldan (N-1) enterferans olması durumunda koruma oranı:-35 dB

Üst yan kanaldan (N+1) enterferans olması durumunda koruma oranı:-38 dB

Hayali (image) kanaldan enterferans olması durumunda koruma oranı:-46 dB

Kanalların üst üste gelmesi durumunda koruma oranları

DVB-T 8 MHz (ITU-M3, 64 QAM kod oranı 2/3)

∆f(Mhz) -9.75 -9.25 -8,75 -8.25 -6.75 -3.95 -3.75 -2.75 -0.75  2.25  3.25  4.75  5.25

PR(dB) -37      -14      -8     -4      -2      1     3       3      3      2      -1      -29  -36

 

4-3 DVB-T’nin, CW veya FM sinyallerince enterfere edilmesi

64 QAM kod oranı 2/3

∆f(Mhz), DVB-T 7 MHz

-10.5

-4

-3.4

0

3.4

4

10.5

∆f(Mhz), DVB-T 8 MHz

-12

-4.5

-3.9

0

3.9

4.5

12

PR(dB)

-38

-33

-3

-3

-3

-33

-38

 

4-4 DVB-T’nin, T-DAB sinyallerince enterfere edilmesi

64 QAM kod oranı 2/3

∆f =T-DAB merkez frekansı – DVB-T merkez frekansı

∆f(Mhz), DVB-T 7 MHz

-4.5

-3.7

-3.5

-2.5

0

2.5

3.5

3.7

4.5

∆f(Mhz), DVB-T 8 MHz

-5

-4.2

-4

-3

0

3

4

4.2

5

PR(dB)

-30

-6

-5

28

29

28

-5

-6

-30

4-5 Karasal analog TV yayınlarının DVB-T yayınları tarafından enterfere edilmesi

Aynı kanaldan enterferans olması durumunda koruma oranı

Enterfere eden DVB-T sinyali band genişliği 8 MHz ise,

İstenen analog sistem

Tropospheric enterferans

Continuous enterferans

PAL G

34

40

 

Enterfere eden DVB-T sinyali band genişliği 7 MHz ise,

İstenen analog sistem

Tropospheric enterferans

Continuous enterferans

PAL B

35

41

b. Alt yan kanaldan (N-1) veya üst yan kanaldan (N+1) enterferans olması durumunda koruma oranı

Enterfere eden DVB-T sinyali band genişliği 7 veya 8 MHz ise,

İstenen analog sistem

Tropospheric enterferans

Continuous enterferans

PAL B, G

-9

-5

 c) Hayali (image) kanaldan enterferans olması durumunda koruma oranı

Enterfere eden DVB-T sinyali band genişliği 8 MHz ise,

İstenen analog

Sistem

İstenmeyen DVB-T

kanalı

Tropospheric

Enterferans

Continuous

enterferans

PAL G

N+9

-19

-15

Enterfere eden DVB-T sinyali band genişliği 7 MHz ise,

İstenen analog

Sistem

İstenmeyen DVB-T

kanalı

Tropospheric

Enterferans

Continuous

enterferans

PAL B

N+10

-22

-18

 

Kanalların üst üste gelmesi durumunda koruma oranları

        Enterfere eden DVB-T sinyali band genişliği 7 MHz ise,

  

İstenmeyen DVB-T merkez frekansı

Eksi istenen analog sinyalin ses

Taşıyıcı frekansı (MHz)

Tropospheric

Enterferans

Continuous

enterferans

-7.75

-16

-11

(N-1) -4.75

-9

-5

-4.25

-4

3

-3.75

13

20

-3.25

23

30

-2.75

30

37

-1.75

34

41

-0.75

35

41

(N) 2.25

35

41

4.25

35

41

5.25

31

38

6.25

26

33

7.25

21

30

8.25

4

9

(N+1) 9.25

-9

-5

12.25

-9

-5

 

 

Enterfere eden DVB-T sinyali band genişliği 8 MHz ise,

 

İstenmeyen DVB-T merkez frekansı

Eksi istenen analog sinyalin ses

Taşıyıcı frekansı (MHz)

Tropospheric

Enterferans

Continuous

enterferans

-8.25

-16

-11

(N-1) -5.25

-9

-5

-4.75

-5

2

-4.25

12

19

-3.75

22

29

-3.25

29

36

-2.25

33

40

-1.25

34

40

(N) 2.75

34

40

4.75

34

40

5.75

30

37

6.75

25

32

7.75

20

29

8.75

3

8

(N+1) 9.75

-9

-5

12.75

-9

-5

 

Yararlanılan Kaynaklar:

 ·        ITU-R, “Terrestrial and satellite digital sound broadcasting to vehicular, portable and fixed receivers in the UHF/VHF bands”,  Cenevre 1995

·        CEPT, “T-DAB planing meeting”, Wiesbaden 1995, Bonn 1996

·        ETS, “Radio broadcasting sistems, DAB to mobile, portable and fixed receivers”

·        EBU, “Technical bases for T-DAB services network planing and compatibility with exiting broadcasting services”,  Mayıs 1998

·        BBC, “Experimental Satellite Broadcast Of EUREKA 147 DAB From Solidaridad 2”,Mexico,1996

 ·         FM Working group of the European Radiocommunications Committee, “Planning and Introduction of Terrestrial Digital Television (DVB-T) in Europe”, CEPT/EBU, 18.11.1997

·         “ Digital Video Broadcasting(DVB), Frame Structure, Channel Coding and Modulation for Digital Terrestrial Television(DVB-T) ETS 300 744”, ETSI, Mart 1997.

·         “ Digital Video Broadcasting(DVB); Implementation Guidelines for DVB Terrestrial                 Services; Transmission Aspects  TR 101 190 V1.1.1”, ETSI, Aralık 1997.

·         “The Chester 1997 Multilateral Coordination Agreement Relating to Technical  Criteria, Coordination Principle and Procedures for the Introduction of  Terrestrial Digital Video Broadcasting (DVB-T) ”,  CEPT, Chester, 25 Temmuz 1997

 

 Web Adresleri :

 ·         http://www.fedele.com.Dtv/ia-tv-htm

·         http://www.itc.org.uk

·         http://www.dtg.org.uk

·         http://www.dab-platform.de

·         http://www.worlddab.org

·         http://www.eureka.be

·         http://www.erc.dk

·         http://www.dvb.org

·         http://www.bbc.co.uk

·         http://www.radioauthority.org.uk

·         http://saltmines.umiacs.umd.edu/users/desin/speech1/new.html

·         http://www.radioworks.demon.co.uk