DVB-T
Informationssammlung und Betrachtungen zu "Schmalband"-DVB-T
in der Amateurfernsehtechnik
Spektrumanalyzer mit 2 MHz-breitem DVB-T-Sendesignal (1 MHz/DIV), Mittenfrequenz 434,000 MHz
Die HF-Bandbreite beträgt im Gegensatz zum kommerziellen, terrestrischen Digitalfernsehen mit typ. 7 oder 8 MHz
im digitalen Amateurfernsehen nur 2 MHz (nicht normkonform zur DVB-T-Norm ETSI EN 300 744).
Daraus ergibt sich für 2 MHz-DVB-T eine grundsätzlich geringere Datenübertragungsrate,
die neben der Abhängigkeit von der festgesetzten 2 MHz-HF-Bandbreite auch noch von der Art
der verwendeten Einzelträgermodulation (QPSK / 16QAM / 64QAM),
vom verwendeten Schutzintervall (1/4, 1/8, 1/16, 1/32) [engl. 'guard interval']
und der Coderate der Vorwärtsfehlerkorrektur (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8) [engl. 'code rate FEC'] abhängig ist.
Die grundsätzlich geringere Datenübertragungsrate ist im digitalen Amateurfernsehen
vielfach kein Problem, da typischerweise nicht mehrere "Programme" gleichzeitig in einem DVB-T-Signal
übertragen werden und somit der Gesamtbedarf an Datenübertragungsrate geringer ist.
Tabellen zur nutzbaren Datenübertragungsrate (MBit/s) bei 2 MHz-DVB-T-Signalen - unterteilt nach Modulationsart:
(Quelle: Magazin "CQ-DATV" Ausgabe 12 (Seite 12) - Juni 2014 / cq-datv.mobi )
QPSK Schutzintervall
| MBit/s | 1/4 |
1/8 | 1/16 | 1/32 |
| 1/2 | 1,25 | 1,38 | 1,46 | 1,51 |
| 2/3 |
1,66 | 1,84 | 1,95 | 2,01 |
| 3/4 | 1,87 | 2,07 | 2,20 | 2,26 |
| 5/6 | 2,07 | 2,31 | 2,44 | 2,51 |
| 7/8 | 2,18 | 2,42 | 2,56 | 2,64 |
16QAM Schutzintervall
| MBit/s | 1/4 |
1/8 | 1/16 | 1/32 |
| 1/2 | 2,49 | 2,77 | 2,93 | 3,02 |
| 2/3 | 3,32 | 3,69 | 3,90 | 4,02 |
| 3/4 | 3,73 | 4,15 | 4,39 | 4,53 |
| 5/6 | 4,15 | 4,61 | 4,88 | 5,03 |
| 7/8 | 4,36 | 4,84 | 5,12 | 5,28 |
64QAM Schutzintervall
| MBit/s | 1/4 | 1/8 | 1/16 | 1/32 |
| 1/2 | 3,73 | 4,15 | 4,39 | 4,53 |
| 2/3 | 4,98 | 5,53 | 5,86 | 6,03 |
| 3/4 | 5,60 | 6,22 | 6,59 | 6,79 |
| 5/6 | 6,22 | 6,91 | 7,32 | 7,54 |
| 7/8 | 6,53 | 7,26 | 7,69 | 7,92 |
Grundsätze zur Auswahl der Kombination aus Modulationsart + Coderate (FEC) + Schutzintervall:
→ Je kleiner die nutzbare Datenübertragungsrate, je größer der Störschutz.
→ Je kleiner die nutzbare Datenübertragungsrate, je geringer die mögliche Bild- und Tonqualität
der noch übertragbaren Video+Audio-Signale.
→ Die sich durch Modulation, Coderate (FEC) und Schutzintervall
ergebende nutzbare Datenübertragungsrate
muss immer größer oder mindestens gleich der durch die Digitalisierung + Komprimierung
von Video- und Tonsignal geforderten (anfallenden) Datenübertragungsrate sein.
Folgende Fragen wirft das auf:
1. Wie groß ist die geforderte Datenübertragungsrate (anfallende Video+Audio-Datenmenge pro Zeiteinheit)?
→ entsprechend dem derzeitigen Wissen- und Erfahrungsstand zwischen 2,2 und 2,4 MBit/s
für ein 4:3 PAL - Signal (720x576 Bildpunkte) - bei Verwendung der Videokompression H.264 / MPEG-4/AVC
2. Was ist bei vorgegebener Mindestübertragungsrate für DATV wichtiger / zu bevorzugen:
"mehr" Coderate oder "mehr" Schutzintervall?
→ entsprechend dem derzeitigen Erfahrungsstand
ist "mehr" Coderate wirksamer als "mehr" Schutzintervall, also z.B. Coderate 1/2 statt 2/3;
Diese Aussage ist aber mit Vorsicht zu behandeln, da das Schutzintervall vor allem bei Verbindungen
mit starker Mehrwegausbreitung Wirkung hat!
3. Ist bei gleicher nutzbarer Übertragungsrate (z.B. 2,7 MBit/s)
die Modulation QPSK mit "schlechter" Coderate und "schlechtem" Schutzintervall
für DATV insgesamt besser geeignet
als die Modulation 16QAM mit "bester" Coderate und "bestem" Schutzintervall?
→ entsprechend dem derzeitigen Erfahrungsstand
ist eine "schlechtere" Modulationsart mit "besserer" Coderate und Schutzintervall
im Zweifelsfall der "besseren" Modulationart mit "schlechterer" Coderate und Schutzintervall vorzuziehen
Ergo - also lieber 16QAM mit Coderate 1/2 und Schutzintervall 1/8
als QPSK mit Coderate 7/8 und Schutzintervall 1/32 !
Für zukünftigen, noch schmalbandigeren DATV-Betrieb:
Tabellen zur nutzbaren Datenübertragungsrate (MBit/s) bei 1 MHz-DVB-T-Signalen - unterteilt nach Modulationsart:
(Quelle: Magazin "CQ-DATV" Ausgabe 12 (Seite 12) - Juni 2014 / cq-datv.mobi )
QPSK Schutzintervall
| MBit/s | 1/4 |
1/8 | 1/16 | 1/32 |
| 1/2 | 0,62 | 0,69 | 0,73 | 0,75 |
| 2/3 |
0,83 | 0,92 | 0,98 | 1,01 |
| 3/4 | 0,93 | 1,04 | 1,10 | 1,13 |
| 5/6 | 1,04 | 1,15 | 1,22 | 1,26 |
| 7/8 | 1,09 | 1,21 | 1,28 | 1,32 |
16-QAM Schutzintervall
| MBit/s | 1/4 |
1/8 | 1/16 | 1/32 |
| 1/2 | 1,24 | 1,38 | 1,46 | 1,51 |
| 2/3 |
1,66 | 1,84 | 1,95 | 2,01 |
| 3/4 | 1,87 | 2,07 | 2,20 | 2,26 |
| 5/6 | 2,07 | 2,30 | 2,44 | 2,51 |
| 7/8 | 2,18 | 2,42 | 2,56 | 2,64 |
64-QAM Schutzintervall
| MBit/s | 1/4 |
1/8 | 1/16 | 1/32 |
| 1/2 | 1,87 | 2,07 | 2,20 | 2,26 |
| 2/3 |
2,49 | 2,77 | 2,93 | 3,02 |
| 3/4 | 2,80 | 3,11 | 3,29 | 3,39 |
| 5/6 | 3,11 | 3,46 | 3,66 | 3,77 |
| 7/8 | 3,27 | 3,63 | 3,84 | 3,96 |
Stand 09.11.2015
Vorschlag für auf Verbindungsstabilität bei schwachen Signalen optimierte digitale Sendeparameter
(erprobt mit DVB-T-Steuersender HiDes HV-100E Firmware V4.14):
- Auflösung der Bilddigitalisierung auf 640 x 480 Pixel für 4:3 Format beschränken
- maximale Media-Bitrate des Senders auf 2000 kBit/s beschränken
- Modulation 16QAM mit Coderate 1/2 und Schutzintervall 1/4 verwenden
- sonstige Einstellungen wie oben
Es ist mit etwas reduzierter Bildschärfe zu rechnen.
Stand: 14.01.2016