Jak si zajistit dobrý příjem regionálních sítí DVB-T/-T2? Příklad z jižních Čech

6 komentářů 30.6.2021 / Marek Svoboda

I když Česká republika již dokončila přechod na DVB-T2, mnoho diváků netuší, že vysílání ve standardu DVB-T pokračuje formou regionálních televizních sítí. S jejich příjmem jsou občas problémy, které se ale dají řešit. Podívejme se na konkrétní příklad z jižních Čech.

Regionální sítě jsou charakteristické několika společnými rysy. Jedná se zpravidla o nízkonákladové projekty, s ambicí pokrýt pouze vybrané území, dát prostor malým televizním společnostem. Tyto sítě mají přidělené malé vysílací výkony, vysílače se nacházejí většinou poblíž zástaveb, na okrajích měst, či jejich periferií. Z těchto důvodů se potýkají s několika hendikepy vůči vysílačům hlavních celoplošných sítí Českých Radiokomunikací (multiplexy 1, 22 a 23) a vysílačů společnosti Digital Broadcasting (multiplex 24). Narážím především na běžné případy individuálních instalací na rodinných domech, kdy obvykle stačí instalovat jedinou terestrickou UHF anténu namířenu na vysílač Kleť, Javořice, Mezivrata atp.

Z těchto kót vysílají vysokým výkonem všechny tři hlavní DVB-T2 sítě, z vrcholu Kletě dokonce i multiplex 24, který má nový vysílač i u obce Miličín, nedaleko vysílače Mezivrata.

Na území jižních Čech v současné době vysílají čtyři regionální DVB-T sítě, tři z nich s programy s čistě místním, regionálním zaměřením. Jejich podrobný popis přijde na řadu později.

Realizace příjmu těchto sítí bývá řešena několika způsoby. Jak jsem již uvedl, regionální vysílače v jižních Čechách se nacházejí jinde, než hlavní vysílače s celoplošnými sítěmi. Na nových rodinných domech není problém instalovat dvě antény a provést jejich selektivní sloučení, podobně se to realizuje na instalacích společných televizních antén (STA) v bytových domech. Ale největší skupinu našich zakázek tvoří případy, kdy lidé očekávají, že jim tyto sítě budou hrát na výše zmíněnou jedinou, již instalovanou anténu, která míří na jejich hlavní televizní vysílač. V těchto případech ovšem nastává většinou problém, příjem regionálních stanic nebývá stabilní. Investice do druhé antény kvůli pár regionálním programům se zákazníkovi často nezamlouvá, nevyplatí, atp.

Z pohledu regionálních vysílatelů se tak jedná o poměrně velký hendikep, jelikož jejich vysílaní je díky těmto skutečnostem na straně příjmu mnohem méně stabilní. Na kvalitě a stabilitě příjmu se projevuje nižší vysílací výkon, nižší nadmořská výška vysílače, jiné směrování antény (vyšší vysílací kanál = vyšší pokles zisku mimo osu antény) a v neposlední řadě i modulační parametry vysílače.

A právě zvolením vhodných modulačních parametrů vysílače se dá tento hendikep poměrně znatelně eliminovat.

Výběr modulačních parametrů je jakýmsi kompromisem mezi velikostí přenášeného transportního toku (bitrate) a mírou zabezpečení signálu proti degradaci, ke které přirozeně dochází při bezdrátovém šíření signálu. Modulační schéma DVB-T vysílače definuje pět parametrů.

Modulační schéma DVB-T vysílače

  • Šířka kmitočtového kanálu (pro UHF pásmo je to 8MHz)
  • Počet sub-nosných kmitočtů v kanále (pro DVB-T se používá mód 8k)
  • Digitální modulace (QPSK, 16QAM, 64QAM)
  • Ochranný interval (1/4, 1/8, 1/16, 1/32)
  • Vnitřní konvoluční kód – FEC (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8)

Zaměřím se na tři poslední parametry. Mají totiž zásadní vliv jak na celkovou přenosovou kapacitu multiplexu, tak i na důležitou robustnost/odolnost vysílaní, tedy potřebnou kvalitu přijímaného signálu pro stabilní a nerušené sledování vysílaných programů. Jak jsem už uvedl, při volbě parametrů jde o kompromis. Je pochopitelné, že i regionální vysílatelé chtějí dodat divákům své pořady v co nejlepší obrazové a zvukové kvalitě, ale stabilita příjmu DVB-T signálu je přece jen o stupínek důležitější. Vždyť i staré české pořekadlo praví „bez spojení není velení“. Bez kvalitního signálu na vstupu demodulátoru TV přijímače zkrátka obrázky nebudou ani v SD, ani v HD rozlišení…

DVB-T standard umožnuje přenést v 8MHz kanálu maximálně přenosový tok o rychlosti 31,7mbps, při použité modulaci 64QAM, ochranném intervalu 1/32 a zabezpečení FEC 7/8. Zde je použita nejvýše spektrálně účinná modulace, nejkratší ochranný interval a nejmenší míra zabezpečení proti degradaci signálu. Pro stabilní příjem tohoto vysílaní potřebuje demodulátor televizoru či set-top boxu dodat užitečný signál s odstupem proti šumu či jinému rušení (C/N) 24,9dB a dále se nesmí vyskytovat v místě příjmu žádné pravidelné, ani občasné problémy s odrazy signálu, či jiné povětrnostní vlivy s negativním vlivem na šíření signálu a v neposlední řadě je nutností bezchybné řešení a funkčnost přijímacího anténního řetězce. To jsou podmínky, které rozhodně nejsou samozřejmostí. Tato nejméně odolná modulační varianta v normě DVB-T je vhodná pouze pro instalace, kde se signál nevysílá do éteru, nýbrž do kabelového rozvodu.

Bohužel musím konstatovat, že kromě Regionální sítě 8 provozované Českými Radiokomunikacemi je u všech ostatních regionálních vysílatelů na jihu Čech zvoleno právě výše popsané nejméně odolné modulační schéma. Když se na obsah těchto sítí podíváme coby technici podrobněji, tak zjišťujeme, že toto nejméně odolné modulační schéma s nejvyšší přenosovou kapacitou je použito naprosto zbytečně. Celková přenosová kapacita není vůbec účelně využita, všechny zmíněné jihočeské sítě kromě CRA přenášejí shodně čtyři programové pozice. Jedna síť vysílá živý obsah pouze na dvou pozicích (na dalších dvou tmu), ostatní dvě sítě pouze třikrát živý obsah a jednu tmu.

Měřením a analýzou celkového přenosového toku bylo prokazatelně zjištěno, že pozice s tzv. tmou zabírají podobný datový tok jako pozice s živým obsahem.

Regionální síť 1 České Budějovice

Kmitočtový kanál C46 – vysílač Včelná (fotbalové hřiště)

Provozovatel vysílá tři pozice s obsahem a jednu pozici tvoří černá obrazovka. Vysíláním pokrývá město České Budějovice a blízké severozápadní až severovýchodní okolí města. Anténní systém tvoří dvě UHF rakvičky, umístěné na vrcholu ocelové konstrukce vysílacího stožáru. Po naší osobní intervenci provozovatel přešel v polovině května 2021 na nepatrně odolnější modulační schéma změnou ochranného intervalu a zabezpečení FEC.

Screenshot

Aktuální modulační schéma je 64QAM, ochranný interval 1/16 a zabezpečení 5/6. Touto změnou bylo docíleno nepatrně většího pokrytí (možnost stabilního příjmu na větším území) v regionu České Budějovice.

Regionální síť 14 Jindřichův Hradec a Dačice

Kmitočtový kanál C47 – vysílač Jindřichův Hradec/Políkno a vysílač Dačice/areál IZS

Provozovatel vysílá tři pozice s obsahem a jednu pozici tvoří černá obrazovka. Oba vysílače využívají stejný kmitočtový kanál 47, ale nepracují synchronně v jednofrekvenční síti (SFN). Překrytí signálů obou signálů je totiž vyloučené. Oba vysílače používají anténní všesměrový válec. Aktuální modulační schéma je 64QAM, ochranný interval 1/32 a zabezpečení 7/8. Opět se jedná o nejméně odolnou variantu.

Při dosavadních realizacích přijímacích systémů v Dačicích i Jindřichově Hradci jsme sice nezaznamenali fatální problémy v příjmu, ale modulační schéma by mělo být zvoleno více odolné. Ani v přímé blízkosti vysílačů nelze na anténě dosáhnout hodnoty NoiseMargin (prahová šumová rezerva) přes 6dB.

Regionální síť 18 Český Krumlov

Kmitočtový kanál C47 – vysílač Domoradice, teplárenský komín

Tamní provozovatel vysílá dvě pozice s obsahem a dvě pozice tvoří černá obrazovka. Aktuální modulační schéma je 64QAM, ochranný interval 1/32 a zabezpečení 7/8. Opět se tedy jedná se o nejméně odolnou variantu. Při nedávné realizaci přijímacího systému v obci Dolní Třebonín jsme zaznamenali fatální problémy v příjmu, přestože byla přímá viditelnost na vysílač (6 km). Stejné problémy jsme zaznamenali i přímo v centru města, při instalaci na jednom z místních hotelů.

Po kontrolním měření na místě 3 km od vysílače, kde nebylo žádné rušení v UHF pásmu ani žádné riziko odrazů, či jiného signálu na vysílaném kanálu jsme si potvrdili, že příčina velmi špatné hodnoty MER (cca 20dB) a zejména vysoké chybovosti za Viterbiho korektorem (E-5 až 6) je ve špatně instalované vysílací technologii. Provozovatele sítě jsme na tento fakt upozornili, sám nám potvrdil, že o problémech s příjmem od diváků ví, přesto k nápravě do vzniku tohoto článku (28. června 2021) nedošlo.

Pro tyto nízkonákladové sítě může být inspirací nastavení DVB-T modulátoru regionální sítě č. 15 v obci Adamov na jižní Moravě, kterou technicky zajištuje ing. Vladimír Bílý.

Jeden šířený HD program a velice robustní modulační schéma s modulací 16QAM zajištuje velikou stabilitu příjmu i s nízkým vysílacím výkonem. Tímto nastavením vysílacích parametrů je výrazně kompenzován hendikep v podobě nižšího vysílacího výkonu oproti hlavním DVB-T2 sítím.

Regionální síť 8 České Budějovice

Poslední tuzemskou regionální sítí vysílající na jihu Čech je RS 8 provozovatele České Radiokomunikace z vysílače Včelná, ze stožáru společnosti CETIN.

Vysílací kanál UHF je 33, anténní systém tvoři dvě rakvičky, které směřují na centrum města České Budějovice.

V současné době jsou zatím vysílány pouze dva tematické programy TV Óčko. V Českých Budějovicích je příjem signálu této sítě bez problému, díky směrovému diagramu vysílacího systému pokrytí signálem na západ i východ od Českých Budějovic klesá, ale při použití výkonné směrové antény směrované na Včelnou je možný příjem i ve Vodňanech.

Aktuální modulační schéma je 64QAM, ochranný interval 1/32 a zabezpečení FEC ¾.

Rakouská regionální DVB-T2 síť – Horní Rakousko

Na Českokrumlovsku a Českobudějovicku lze na některých částech území, včetně krajského města, přijímat i rakouskou regionální sít z vysílače Lichtenberg (Linec) na kmitočtovém kanále 44.

Zde se jedná už o moderní standard DVB-T2. Modulační schéma rakouské sítě je 64QAM s natočením konstelačním diagramem, ochranný interval 1/16 a zabezpečení 2/3. Přenášeno je celkem 10 programů, čtyři s HD rozlišením a šest s SD rozlišením obrazu.

Obraz je komprimován algoritmem MPEG-4 a zvukový doprovod je komprimován v kodeku Dolby Digital (AC3), stejně jako všechny ostatní rakouské DVB-T2 sítě.

Závěrem

Regionální televizní sítě jsou vítanou možností, jak dát prostor nejenom místním regionálním stanicím, nabídnout jim nejjednodušší cestu k divákovi pomocí terestrického šíření, které je v Česku stále dominantním způsobem příjmu televizního vysílání. Jižní Čechy, coby turisticky oblíbený region, mají v současné době poměrně hodně fungujících regionálních TV stanic, proto coby regionální anténáři apelujeme na provozovatele regionálních multiplexů, aby kladli důraz na optimalizaci svých vysílacích technologií.

S přihlédnutím na technický charakter regionálních sítí č. 1 (České Budějovice), 14 (Jindřichův Hradec/Dačice) a 18 (Český Krumlov), tedy maximálně tři přenášené TV programy s MPEG-4 kompresním algoritmem, bez využívání SFN, pouze místní nízkovýkonové pokrytí v nečlenitém terénu, se nabízí jako ideální DVB-T modulační schéma s modulací 64QAM, ochranným intervalem 1/32 a vnitřním zabezpečením 2/3.

Touto změnou získají provozovatelé proti stávajícímu stavu až 5dB signálové rezervy NoiseMargin. Provozovatel televizního vysílání a anténní technik jsou obory bezesporu hodně odlišné, přesto však mají nejdůležitější, cílový smysl svého podnikání společný a tím je spokojený divák.

Vstup do Diskuse

6 komentářů: “Jak si zajistit dobrý příjem regionálních sítí DVB-T/-T2? Příklad z jižních Čech”

  1. mirasat napsal:

    Vážení provozovatelé lokálních sítí. Nechte si spravovat vysílače od lidí, kteří vědí oč jde, s lidmi, kteří jen tlučou slámu, nebo jsou za zenitem se rozučte.
    Základní věc, modulátor. Někdo musí mít potuchy, jak funguje a jak ho nastavit. Základní fakta máte v článku. Maximálně mohu doplnit, že celková kapacita multiplexu se skládá ze tří hlavních složek:
    1. Užitná data – obraz, zvuk, epg a další součásti….
    2. Opravná data – FEC 7/8 znamená, že na 7 dílů užitných dat se odešle jen 1 díl opravných dat a to je hodně málo.
    3. Nulové pakety – z obrázku vytíženosti sítě jasně vyplývá, že krom prázdných pozic – tmy, kterým jste přiřadily nesmyslně velký datový tok máte v multiplexu ještě dalšíh, úplně prázdno místo. To není tma – to je úplné nic – prázdný prostor, který ale je uvnitř multiplexu a taktéž mohl být využit pro opravná data.
    Co se týká ochranného intervalu, tak s konfigurací 1/32 obecně chybu neuděláte, nicméně vzhledem k tomu, že změna na 1/16 vás bude stát cca 0,9 až 0,6 Mbit/s z celkového datového toku, tak bych klidně 1/16 nastavil. Je to jistota, když nechcete řešit zákony gometrie, uplatňující se při odrazech signálu od okolních kopců. Samozřejmě, že se daleko více uplatňují u nižších kanálů.
    V Českém Krumlově je špatně navíc i něco dalšího (zesílení, přizpůsobení), jak naznačuje článek.

  2. Stranik napsal:

    Já přemejšlím zdali vůbec jít do instalace zdejší RS21 …. přidělenej 27.k je docela na pytel. :-/ Na 26.k mám Mux21, a na 28.k mám Bogen ve vertikálu. Nevím zdali bych to tam vůbec narval a nerozhodil si oba tyto kanály … ve směru RS21 je totiž i 26.k (místní dokrývač hotel Monty) V současnosti beru z Montyho jen duplikátně mux23 na 38.k. Přidělili tomu kanál pěkně na hovno … Na současném se mi RS21 nedetekuje lautr vůbec … kupodivu, docela mne to překvapuje jak je to selektivní – čekal bych že to pojede třeba trhaně nebo něco tak na odvrácené antény na jiný směr a jedna dokonce ve vertikálu. Na konverzi prdím, do toho se mi nechce jít … mám jen amatérskou ITA s laděnými součástkami na míru pro konkrétní kanály či skupinu kanálů. 27.k mne teda vůbec nepotěšili … 🙁 nechápu kdo tohleto mohl tak debilně zkoordinovat … (kvůli slučování) Mux21 brát primárně z Montyho nechci, protože to není super stabilní příjem (jsem tu blbě schovanej, jde to skrz listnaté stromy a ještě nějaké odrazy od paneláků v sousedství)

    Proč nekoordinují lepší volné kanály??? Přitom se dá z čeho vybírat – jen kdyby se chtělo.

  3. Tz4 napsal:

    Já jsem myslel, že ze Včelné to vysílá z toho horního vysílače.. No kud to vysílá z toho hřiště, tak už chápu ten hrozný signál.. A to jsem ze Včelné..

  4. Tz4 napsal:

    Já jsem myslel, že ze Včelné to vysílá z toho horního vysílače.. No kud to vysílá z toho hřiště, tak už chápu ten hrozný signál.. A to jsem ze Včelné….

  5. mirasat napsal:

    K33 vysílá z horního vysokého stožáru. K46 vysílá ze stožáru u hřiště a momentálně je tam závada. Vysílá se pouze pro východní část města, západní část dočasně horší.

Napsat komentář