DAB+ w kraju i na świecie

Od niedawna rozpoczęła się w Polsce era radiofonii cyfrowej. Polskie Radio uruchomiło transmisje cyfrowe w standardzie DAB+ w rejonach Warszawy i Katowic oraz we Wrocławiu i Szczecinie, a w najbliższych latach planowane jest uruchomienie cyfrowych nadajników w innych częściach kraju.

Od początku sierpnia Polskie Radio rozpoczęło cyfrowe nadawanie w standardzie DAB+ w kolejnych, po warszawskiej i śląskiej, aglomeracjach: wrocławskiej i szczecińskiej. Obecnie łączny zasięg emisji DAB+ w Polsce obejmuje ok. 21 tys. km2 (6,7%) terytorium oraz ok. 8,8 mln (23,0%) populacji kraju. Dalsze poszerzenie zasięgu zaplanowane jest na IV kwartał br. Dla naziemnej radiofonii cyfrowej przewidziane są obecnie dwa zakresy częstotliwości: pasmo III (174-230 MHz) używane do niedawna dla potrzeb telewizji i pasmo L (1452-1492 MHz). To ostatnie miało służyć także do radiofonii satelitarnej, ale w praktyce było rzadko używane i nawet obecnie pracują w nim co najwyżej eksperymentalne nadajniki DAB/DAB + i to tylko w niektórych krajach. Tylko nieliczne modele odbiorników są wyposażone w głowicę na to pasmo.

Pasmo III obejmuje dawne kanały TV 5-12 o szerokości (wg normy CCIR – Gerbera) 7 MHz. Dla potrzeb radiofonii cyfrowej każdy z nich podzielono na cztery bloki o szerokości około 1,5 MHz oznaczone numerem kanału TV i dodatkowo literami A-D, w których transmitowane są multipleksy programowe. W niektórych krajach używany jest dodatkowo kanał 13 leżący w zakresie 230-239,2 MHz i obejmujący bloki 13A-13F. W paśmie L możliwe jest wydzielenie 23 kanałów DAB +. W obu systemach stosowane jest kluczowanie ortogonalne CO-FDM (ang. Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex), przy czym 1,5 MHz blok w paśmie III zawiera 1536 podnośnych, a taki sam blok w paśmie L – 384 podnośne. Podział danych na tak znaczną liczbę podnośnych zapewnia odporność sygnału radiowego na skutki odbić i odbioru wielodrożnego, dzięki czemu możliwe jest także tworzenie zsynchronizowanych sieci nadajników pracujących na wspólnej częstotliwości i obejmujących znaczne obszary. Pozwala to na pokrycie kraju większą liczbą programów, chociaż zawsze można zadać sobie pytanie powyżej jakiej granicy będzie ich za dużo…

W odróżnieniu od normy DAB gdzie stosowane było kodowanie MUSICAM (MPEG-1 L2), w DAB + używane jest kodowanie HE-AAC v2 (wariant MPEG4) zapewniające teoretycznie identyczną jakość dźwięku przy niższej przepływności, aniżeli było to konieczne w DAB. Kodowanie MUSICAM redukowało strumień danych w przybliżeniu 8-krotnie, a więc dla transmisji programu stereofonicznego konieczna była przepływność 64-192 kbit/s. W praktyce dobra jakość dźwięku wymagała przepływności od 128 kbit/s wzwyż. Multipleks DAB mógł więc zawierać 6 programów o najwyższej jakości (192 kbit/s) lub odpowiednio więcej programów o gorszej jakości dźwięku.

Standard kodowania stratnego HE AAC v2 stosowany w DAB + jest w przybliżeniu dwukrotnie wydajniejszy, co oznacza, że dla uzyskania takiej samej jakości dźwięku wystarcza tu o połowę mniejsza przepływność transmisji danych, od 72-80 kbit/s wzwyż (dla muzyki klasycznej wystarcza przepływność 96 kbit/s ale czasami stosowane bywają większe np. 128kbit/s). Multipleks DAB+ może więc mieścić 12-18 programów radiowych, co daje wyraźną obniżkę wydatków dla ich nadawców. Przepływność może ulegać zmianom na bieżąco w zależności od rodzaju audycji, np. może być obniżana dla audycji słownych. Uzyskane w ten sposób miejsce w strumieniu danych można wykorzystać do usług dodatkowych. Do korekty przekłamań w DAB + stosowany jest kod Reeda-Salo-mona.

W Niemczech pojawiły się jednak już jakiś czas temu głosy krytyczne wobec niektórych z nadawców – dążących do redukcji kosztów za wszelką cenę przez obniżenie przepływności i ograniczanie dynamiki dźwięku do tego stopnia, że jakość takiej transmisji DAB+ pozostawała w tyle w porównaniu z analogową transmisją FM. Oprócz transmisji stereofonicznej standardy DAB i DAB + pozwalają na transmisję dźwięku przestrzennego (do okólnego) w standardzie 5.1 a nawet 7.1, ale niektóre starsze typy odbiorników nie radzą sobie z dekodowaniem takich sygnałów i zamiast wyłowienia z nich sygnału stereofonicznego, jak należałoby oczekiwać, zawieszają się i odmawiają całkowicie pracy. Zasadniczą część nadawanych danych DAB+ zajmuje program radiowy, ale norma przewiduje także możliwość świadczenia dodatkowych usług.

Pierwszą z nich – MOT, standard ETSI EN 301 234 – jest transmisja plików danych w oparciu o protokół Multimedia Object Transfer Protocol. W odróżnieniu od FTP i innych protokółów z grupy TCP/IP dane transmitowane są w postaci bloków wielokrotnie powtarzanych – stosowany jest więc mechanizm korekcji FEC. W miarę upływu czasu strona odbiorcza może zgromadzić całość danych niezależnie od występujących przekłamań i utrudnień w odbiorze. DLS – Dynamic Label Segment – polega na transmisji krótkich komunikatów, o długościach do 128 bajtów, zawierających informacje o programie, utworach i wykonawcach. Standard ETSI EN 101 735 normuje sposób przekazywania pakietów IP w kanale DAB/DAB + . Pozwala to na transmisję strumieni danych np. wizyjnych. Kanał informacyjny dla kierowców – TMC – służy do transmisji skomprymowanych wiadomości o sytuacji na drogach. Koncept jest wzorowany na rozwiązaniu znanym z RDS.

Odpowiednikiem telegazety w radiofonii DAB+ może stać się opracowany w 2007 r. przez Instytut Fraunhofera system Journaline. Dużą wygodą dla słuchaczy mógłby stać się także elektroniczny przewodnik po programie -analogiczny do dostępnego w telewizji cyfrowej. Są to oczywiście tylko wybrane przykłady dodatkowych usług dla DAB + . W oparciu o używane w nich protokoły lub protokoły, które mogą zostać opracowane w niedalekiej przyszłości, możliwe jest, przynajmniej teoretycznie świadczenie wielu innych nowych usług. Czy i w jakim stopniu będą one wykorzystywane przez nadawców, to już zupełnie inna para kaloszy.

O ile przejście na system cyfrowej transmisji odciąża kasy nadawców m.in. także dzięki możliwości znacznego zmniejszenia mocy nadajników, o tyle dla słuchaczy oznacza on nowe obciążenia finansowe. Ceny radioodbiorników cyfrowych są przeciętnie wyższe od cen porównywalnych odbiorników czysto analogowych. Charakteryzują się one także zwiększonym poborem prądu, co wprawdzie dla indywidualnego słuchacza nie musi oznaczać zauważalnego wzrostu wydatków na energię elektryczną, ale w skali globalnej pewna część oszczędności energii u nadawców zostanie skompensowana przez jej zwiększone zapotrzebowanie u słuchaczy. Różnicę tę znacznie bardziej odczują użytkownicy odbiorników przenośnych. Obecnie dostępne modele zużywają komplet baterii alkalicznych w czasie nieco ponad 10 godzin słuchania radia, a więc całodzienne korzystanie z odbiornika poza domem może wypaść dość drogo. Zasilanie z akumulatorków jest wprawdzie korzystniejsze finansowo, ale ich pojemności są znacznie niższe niż pojemności baterii alkalicznych, co oznacza konieczność ich dość częstego ładowania.

Większość obecnie dostępnych odbiorników DAB + , zarówno domowych, jak i przenośnych, pokrywa analogowy zakres UKF 87,5-108 MHz oraz pasmo III (ewentualnie także z kanałem 13) dla odbioru cyfrowego DAB/ DAB+ ale zdarzają się modele czysto cyfrowe. Do wyjątków należą odbiorniki mające także fale średnie. Częściej za to spotyka się dodatkowo możliwość odbioru radia internetowego przez WLAN. Odbiorniki są przeważnie wyposażone w niewielkie wyświetlacze wskazujące częstotliwość odbioru lub nazwę stacji, siłę sygnału, jakość odbioru cyfrowego, ewentualnie także czas itp., ale w praktyce nienadające się do korzystania z usług dodatkowych. Stan rozbudowy sieci różni się znacznie w poszczególnych krajach europejskich, ale praktycznie żaden z nich nie jest jeszcze na etapie pozwalającym na zaprzestanie transmisji analogowej i z pewnością nastąpi to dużo później, aniżeli planowała to Komisja Europejska.

Niemcy odgrywały początkowo pionierską rolę, wprowadzając radiofonię DAB i w momencie kiedy zostało zapewnione pokrycie znaczącej części kraju, podjęto nagle decyzję o zaprzestaniu dalszej realizacji tych planów. Obecnie wprowadza się stopniowo standard DAB + , ale wielu radiosłuchaczy stało się wbrew własnej woli idealnymi (z punktu widzenia podmiotów gospodarczych) konsumentami – a mianowicie zostali zmuszeni do wyrzucenia nieprzydatnego sprzętu DAB i do ponownego zaopatrzenia się w sprzęt DAB + . W Austrii w latach 1999-2008 pracowało kilka nadajników DAB małej mocy w rejonach Wiednia i Innsbrucka, lecz liczba radiosłuchaczy była znikoma. Po ich wyłączeniu prowadzona jest wprawdzie dyskusja na temat rozpoczęcia emisji DAB + , ale austriacki nadawca publiczny ORF stara się raczej hamować rozbudowę sieci. W chwili obecnej ma on dominującą pozycję na rynku i w dziedzinie przydziałów częstotliwości i nie zamierza ułatwić prywatnej konkurencji poprawy jej pozycji. Niektóre kraje wahają się pomiędzy rozpoczęciem transmisji DAB+ atransmisją wsieci DVB-T i czekają na doświadczenia innych. Natomiast transmisje wstandardzie DRM+ (Digital Radio Mondiale plus – dla pasm UKF) pozostały chyba tylko w fazie dyskusji.

Inline
Inline