МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ЗОН ПОКРИТТЯ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВІЗІЙНОГО МОВЛЕННЯ

1
1Institute of Special Communications and Information Protection National technical university of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
2
Military Institute of Telecommunications and Informatization named after Heroes Krut
3
1Institute of Special Communications and Information Protection National technical university of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”

Наразі триває впровадження цифрового телевізійного мовлення DVB-T2 у метровому діапазоні хвиль, в деяких регіонах України вже були проведені тестові випробування. Для оцінки ефективності проєктів особливий інтерес представляє порівняння зон радіопокриття цифрових телевізійних передавачів, що працюють у метровому та дециметровому діапазонах хвиль. Це потребує значних по об'єму розрахунків для конкретних місцевостей. Для порівняння було обрано місто Київ, де в метровому діапазоні є один мультиплекс МХ-7 (8 ТВК), а в дециметровому –  з чотирьох діючих мультиплексів представлені МХ 1 (26 ТВК) та МХ 3 (49 ТВК), які працюють на найнижчій та найвищій частотах діапазону. В даній статті для прогнозування зон покриття передавачів цифрового телевізійного мовлення надано обґрунтування обраної моделі поширення радіохвиль Лонглі-Райса, яка дозволяє розрахувати послаблення радіосигналу в порівнянні із поширенням у вільному просторі з використанням профілів місцевості (цифрові карти висот) та електричні характеристики поверхні Землі, враховуючи основні механізми поширення радіохвиль (інтерференцію на лінії прямої радіовидимості, дифракцію на нерегулярному рельєфі місцевості, тропосферне розсіяння), є більш точнішою, а її результати наближаються до даних реальних вимірювань. Для розрахунків планується використовувати програмне забезпечення Radio Mobile, яке базується на моделі нерегулярного рельєфу (ITM) Лонглі-Райса і використовує супутникові карти Terrain Mission SRTM із можливістю подальшого додаванням картографічних даних та доріг від різних джерел. На підставі Рекомендацій ITU R, які стосуються проєктування мереж цифрового телевізійного мовлення стандарту DVB-T2, були проведені розрахунки мінімально необхідної напруженості поля для забезпечення приймання з заданою якістю та підготовлені вихідні данні для прогнозування зон покриття телевізійних передавачів цифрового стандарту DVB-T2 на прикладі міста Києва. Запропонована методика та отримані дані дозволять розрахувати межі зон покриття телевізійних передавачів цифрового стандарту DVB T2 в метровому та дециметровому діапазонах хвиль для обраних телевізійних каналів.

[1] Stylianos Kasampalis, Pavlos I. Lazaridis, Zaharias D. Zaharis, Aristotelis Bizopoulos, Spyridon Zettas, and John Cosmas, Senior Member IEEE / Comparison of Longley-Rice, ITU-R P.1546 and Hata-Davidson propagation models for DVB-T coverage prediction. IEEE BMSB 2014, pp. 1-4.

[2] Recommendation ITU-R P.1546-6 (08/2019) Method for point-to-area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 4000 MHz.

[3] M. Hata, “Empirical Formula for Propagation Loss in Land Mobile Radio Services”, IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. VT- 29, No. 3, August 1980.

[4] Hata/Davidson "A Report on Technology Independent Methodology for the Modeling, Simulation and Empirical Verification of Wireless Communications System Performance in Noise and Interference Limited Systems Operating on Frequencies between 30 and 1500MHz", TIA TR8 Working Group, IEEE Vehicular Technology Society Propagation Committee, May 1997.

[5] P.L. Rice, A.G. Longley, K.A. Norton, and A.P. Barsis, “Transmission loss predictions for tropospheric communications circuits”, Technical Note 101, revised 1/1/1967, U.S. Dept. of Commerce NTIA-ITS.

[6] LONGLEY, A. G. and RICE, P. L. [1968] Prediction of tropospheric radio transmission loss over irregular terrain – A computer method. ESSA Tech. Report ERL 79-ITS 67.

[7] NASA, “Shuttle Radar Topography Mission data”. Available on line at http://www2.jpl.nasa.gov/srtm. [8]. Roger Coudé, Webpage of Radio Mobile, http://www.cplus.org/rmw/english1.html.

[8] Salamanca L. Murillo-Fuentes J.J. Olmos P. “Review of the Radio Mobile Software as a teaching tool for Radio planning” IEEE Multidisciplinary Engineering Education Magazine, Vol. 6, No. 2, June 2011.

[9] Kovalgin Yu. O  primenenii programmi Radio Mobile dlya rascheta zon pokritiya peredatchikov, rabotayushchikh v diapazone OVCh / Trudi uchebnikh zavedenii svyazi. 2021. Volume: 7. No 2. pp. 24-36. DOI:10.31854/1813-324X-2021-7-2-24-36.

[10]  https://ukrtvr.org/city/243.

[11]  Recommendation ITU-R BT.2036-4 (06/2021) Characteristics of a reference receiving system for frequency planning of digital terrestrial television systems.

[12]  Recommendation ITU-R BT.2254-5 (11/2021) Frequency and network planning aspects of DVB-T2.

[13]  Recommendation  ITU-R  BT.2033-2  (01/2022)  Planning  criteria,  including  protection  ratios,  for  second generation of digital terrestrial television broadcasting systems in the VHF/UHF bands.

[14]  Recommendation ITU-R P.527-6 (09/2021)Electrical characteristics of the surface of the Earth.

[15]  Recommendation ITU-R P.832-4 (07/2015). World atlas of ground conductivities.

[16]  ITU-R. HANDBOOK. TERRESTRIAL LAND MOBILE RADIOWAVE PROPAGATION IN THE VHF/UHF BANDS, 2009.

[17]  ETSI TS 102 831 V1.2.1 (2012-08) Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2).