ГОСТ Р 54715-2011 Телевидение вещательное цифровое. Планирование наземных сетей цифрового телевизионного вещания. Технические основы

ГОСТ Р 54715- 2011

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТЕЛЕВИДЕНИЕ ВЕЩАТЕЛЬНОЕ ЦИФРОВОЕ. ПЛАНИРОВАНИЕ НАЗЕМНЫХ СЕТЕЙ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО ВЕЩАНИЯ

Технические основы

Digital television broadcasting. Planning of digital television broadcasting terrestrial networks. Technical basis

ОКС 33.170

Дата введения 2013-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом радио" (ФГУП "НИИР")

2 ВНЕСЕН Управлением технического регулирования и стандартизации Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 876-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 2020 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на наземные сети эфирного цифрового телевизионного вещания и устанавливает:

- технические основы планирования наземных сетей эфирного цифрового телевизионного вещания;

- принципы построения наземных сетей эфирного цифрового телевизионного вещания;

- методы и критерии планирования наземных сетей телевизионного вещания в стандарте приема на переносное оборудование DVB-H с учетом мобильного приема.

Настоящий стандарт применим при проектировании и построении наземных сетей эфирного цифрового телевизионного вещания.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 52210 Телевидение вещательное цифровое. Термины и определения

ГОСТ 24375 Радиосвязь. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 24375 и ГОСТ Р 52210, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 длительная помеха: Помеха, воздействующая в течение не менее 50% времени в диапазонах метровых и дециметровых волн.

3.2 защитное отношение по радиочастоте: Минимально допустимое отношение сигнал - помеха на входе приемника, обычно выраженное в дБ.

3.3 зона покрытия: Территория, в пределах которой значение полезной напряженности поля не менее значения используемой напряженности поля, определенного для конкретных условий приема и для предусмотренного процента покрываемых местоположений приема.

3.4 используемая напряженность поля: Минимальное значение напряженности поля, необходимое для обеспечения требуемого качества приема при определенных условиях приема при наличии естественного и промышленного шума и помех от других радиостанций.

3.5 кратковременная (тропосферная) помеха: Помеха, воздействующая не более 10% времени в диапазоне метровых волн и не более 1% времени в диапазоне дециметровых волн.

3.6 минимальная напряженность поля: Минимальное значение напряженности поля, необходимое для обеспечения требуемого качества приема на стандартную установку индивидуального пользования при наличии естественного или промышленного шума, но без помех от других передатчиков.

3.7 минимальная используемая напряженность поля: Минимальное значение напряженности поля, необходимое для обеспечения требуемого качества приема при определенных условиях приема при наличии естественного или промышленного шума, но без помех от других передатчиков.

3.8 многочастотная сеть; МЧС: Сеть передающих станций, в которой для распространения одной программы используют несколько радиочастотных каналов.

3.9 мобильный прием: Прием сигналов в движении.

Примечание - Это может быть, например, автомобильный приемник или портативное оборудование.

3.10 напряженность поля мешающего сигнала: Напряженность поля сигнала (для 50% мест и для заданного процента времени) от любого потенциального источника помех, к которой добавлено соответствующее защитное отношение в децибелах.

3.11 одночастотная сеть; ОЧС: Сеть передающих станций, в которой для распространения одной программы используют один радиочастотный канал.

3.12 перекрывающиеся каналы: Каналы, границы которых не совпадают, а несущая частота мешающего канала лежит в полосе частот защищаемого канала.

3.13 портативный прием внутри зданий: Прием, при котором переносный приемник с присоединенной или встроенной в него антенной используют в помещении.

3.14 прием на переносное и портативное оборудование (портативный прием) вне зданий: Прием на переносное и портативное оборудование, при котором переносный приемник с присоединенной или встроенной антенной используют вне помещения.

3.15 смежные (соседние) каналы: Радиоканалы, полосы частот которых имеют одну общую граничную частоту.

3.16 совмещенные каналы: Радиоканалы с одинаковыми частотными границами.

3.17 фиксированный прием: Прием с использованием направленной приемной антенны, установленной на уровне крыши здания.

3.18 цифровое телевизионное вещание; ЦТВ: Составляющая цифрового вещательного телевидения, предназначенная для передачи телевизионных программ и служебной информации потребителю.

Примечание - Под служебной информацией понимают метаданные, данные потребителя и т.д.

4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

АМ - амплитудная модуляция;

ВППО - прием на портативное оборудование внутри здания;

диапазон III - диапазон частот 174… 230 МГц;

диапазон IV - диапазон частот 470… 582 МГц;

диапазон V - диапазон частот 582… 862 МГц;

ДМВ - дециметровые волны;

МВ - метровые волны;

МП - мобильный прием;

МЧС - многочастотная сеть;

НППО - наружный прием на портативное оборудование;

ОВЧ - очень высокие частоты (диапазон метровых волн);

ОЧС - одночастотная сеть;

РПС - радиопередающая станция;

РЧ-канал - радиочастотный канал;

РЭС - радиоэлектронное средство;

СНЧ - смещение частот несущих;

С/Ш - отношение "сигнал - шум";

УВЧ - ультравысокие частоты (диапазон дециметровых волн);

ФП - фиксированный прием;

ЦТВ - цифровое телевизионное вещание;

ЧМ - частотная модуляция;

ЭИМ - эффективно излучаемая мощность;

ЭМС - электромагнитная совместимость;

BER - Bit Error Ratе, относительное число ошибок на 1 бит сообщения;

DAB - Digital Audio Broadcasting, цифровое звуковое радиовещание;

DVB-T - Digital Video Broadcasting Terrestrial, система эфирного (наземного) цифрового телевизионного вещания;

DVB-H - Digital Video Broadcasting Handheld, система цифрового телевизионного вещания при приеме на портативные устройства;

MPE-FEC - MultiProtocol Encapsulation-Forward Error Correction, многопротокольное пакетирование/упреждающая коррекция ошибок, обеспечивающая повышение устойчивости к ошибкам за счет добавления к традиционной схеме упреждающей коррекции ошибок еще одного уровня многопротокольного пакетирования;

NICAM - Near Instantaneous Companded Audio Multiplex, цифровой стандарт передачи звукового сопровождения в телевещании;

QAM - Quadrature amplitude modulation, квадратурно-амплитудная модуляция;

QPSK - Quadrature Phase Shift Keying, квадратурная четырехпозиционная фазовая модуляция;

SECAM - Couleura , система цветного телевидения со строчным чередованием цветоразностных сигналов и частотной модуляцией двух цветовых поднесущих;

T-DAB - Terrestrial Digital Audio Broadcasting, наземное цифровое звуковое радиовещание.

5 Технические основы планирования наземных сетей цифрового телевизионного вещания

5.1 Расчет напряженности поля

5.1.1 Общие положения

В настоящем подразделе описаны отдельные стадии расчетов. Последовательное описание всех шагов процедуры расчета напряженности поля приведено в 5.1.17.

Методы определения значений напряженности поля по семейству кривых с помощью интерполяции для расстояния, высоты , частоты и процента времени изложены в 5.1.2-5.1.7. Описание способа расчета напряженности поля для смешанной трассы, состоящей из сухопутных и морских участков, приведено в 5.1.8. Поправки к прогнозируемому уровню напряженности поля приведены в 5.1.9-5.1.13.

5.1.2 Максимальные значения напряженности поля

Напряженность поля не должна превышать максимального значения , дБ (мкВ/м), которое определяют как:

- для сухопутных трасс; (5.1а)

- для морских трасс, (5.1б)

где - напряженность поля в свободном пространстве для ЭИМ 1 кВт, дБ (мкВ/м), определяемая по формуле

; (5.2)

- член выражения, учитывающий увеличение напряженности поля из-за эффекта многолучевости фокусировки радиоволн на морских трассах, дБ, определяемый по формуле

, (5.3)

где - расстояние, км;

- процент времени.

Максимальные значения напряженности поля не должны превышаться при применении любых поправок.

5.1.3 Определение высоты передающей/базовой антенны

5.1.3.1 Используемая в расчетах высота передающей/базовой антенны зависит от типа и длины трассы и данных о высоте, которые не всегда известны.

Для морской трассы соответствует высоте антенны над уровнем моря.

Для сухопутных трасс эффективную высоту передающей/базовой антенны определяют как ее высоту, м, над средним уровнем Земли в конкретной местности на удалении от передающей/базовой антенны от 3 до 15 км в направлении приемной/подвижной антенны. Если значение эффективной высоты передающей/базовой антенны не известно, эту высоту следует определить исходя из общей информации о рельефе местности. Настоящий метод расчета не применим для передающей/базовой антенны, высота которой ниже окружающих местных препятствий.

Значение , которое следует использовать в расчетах, получают методом, изложенным в 5.1.3.2, 5.1.3.3 или 5.1.3.4.

5.1.3.2 Сухопутная трасса длиной менее 15 км

Для сухопутных трасс менее 15 км применяют один из следующих методов.

При отсутствии сведений о рельефе местности при составлении прогнозов распространения значение , м, определяют в соответствии с длиной трассы , км, по формулам:

при ; (5.4)

при , (5.5)

где - высота антенны над землей (например, высота мачты).

При наличии сведений о рельефе местности при прогнозировании распространения принимают

, (5.6)

где - высота антенны над высотой рельефа местности, усредненной для расстояний в диапазоне .

5.1.3.3 Сухопутные трассы длиной не менее 15 км

. (5.7)

5.1.3.4 Морские трассы

Значение для полностью морских трасс определяют как физическую высоту антенны над поверхностью моря. Настоящий метод достоверен для морской трассы при значениях менее 3 м. Следует принять абсолютный нижний предел значения высоты антенны равным 1 м.

5.1.4 Применение высоты передающей/базовой антенны

В зависимости от значения выбирают кривую или кривые распространения по приложению А. По этой кривой или кривым определяют значения напряженности поля, а также выполняют необходимую экстраполяцию или интерполяцию. При этом выделяют следующие случаи в соответствии с 5.1.4.1-5.1.4.3.

5.1.4.1 Высота передающей/базовой антенны в диапазоне 10...3000 м

Если значение совпадает с одним из номинальных значений высоты, для которых приведены кривые: 10; 20; 37,5; 75; 150; 300; 600 или 1200 м, то требуемую напряженность поля можно определить непосредственно по кривой или из соответствующей таблицы приложения Б. В ином случае требуемую напряженность поля интерполируют или экстраполируют из значений напряженности поля, полученных из двух кривых (значений таблиц), с помощью следующего уравнения:

, (5.8)

где - значение напряженности поля для на требуемом расстоянии;

- значение напряженности поля для на требуемом расстоянии;

- высота передающей/базовой антенны;

- равное 600 м, если 1200 м, в противном случае ближайшая номинальная эффективная высота менее ;

- равное 1200 м, если 1200 м, в противном случае ближайшая номинальная эффективная высота более .

Если при экстраполяции для 1200 м напряженность поля превысила максимальное значение, определенное по 5.1.2, применяют максимальное значение, определенное по 5.1.2.

Примечание - Настоящий метод не применим для 3000 м.

5.1.4.2 Высота передающей/базовой антенны в диапазоне 0...10 м

Метод для менее 10 м зависит от того, проходит трасса над сушей или морем.

Для сухопутной трассы значение напряженности поля на требуемом расстоянии , км, при 010 м вычисляют по формуле

, (5.9)

где

; (5.9а)

- напряженность поля, рассчитанная по 5.1.4.1 на требуемом расстоянии для 10 м.

Поправку , дБ, рассчитывают по формуле

, (5.9б)

где - напряженность поля, рассчитанная по 5.1.4.1 на требуемом расстоянии для 20 м;

- поправка для требуемого расстояния и для -10 м, которую рассчитывают по формуле (5.15).

Примечание - Поправки и должны стремиться к отрицательным значениям.

Для морской трассы не должна быть менее 1 м. Для расчета необходимо расстояние, при котором трасса имеет свободное от препятствий пространство в 0,6 первой зоны Френеля от поверхности моря. Это условие задают уравнением

, (5.10а)

где - функция по 5.1.16;

- соответствующее значение номинальной частоты, МГц (100, 600 или 2000 из приложений А и Б).

Если , то необходимо вычислить расстояние, при котором трасса имеет свободное от препятствий пространство в 0,6 первой зоны Френеля от поверхности моря, км, при высоте передающей/базовой антенны 20 м, которое определяют уравнением

. (5.10б)

Напряженность поля , дБ (мкВ/м), для требуемого расстояния и значения определяют по формулам:

для ; (5.11а)

для ; (5.11б)

для , (5.11в)

где - максимальное значение напряженности поля для требуемого расстояния по 5.1.2;

- максимальное значение напряженности поля для расстояния по 5.1.2;

- максимальное значение напряженности поля для расстояния ;

- напряженность поля для расстояния , рассчитанная по формуле (5.9).

определяют по формуле

, (5.12)

где - напряженность поля для 10 м для расстояния ;

- напряженность поля для 20 м для расстояния .

определяют по формуле

, (5.13)

где - напряженность поля для 10 м, интерполированная для расстояния ;

- напряженность поля для 20 м, интерполированная для расстояния .

Коэффициент определяют по формуле

. (5.14)

5.1.4.3 Отрицательные значения высоты передающей/базовой антенны

Для сухопутных трасс эффективная высота передающей/базовой антенны может иметь отрицательное значение, так как ее получают на основе средней высоты рельефа местности на расстояниях 3...15 км. Поэтому может быть отрицательной. В этом случае следует учитывать влияние дифракции, вызываемой близлежащими естественными препятствиями.

Для отрицательных значений определяют напряженность поля для 0 по 5.1.4.2 и вносят поправку .

Влияние дифракционных потерь учитывают, внося поправку , которую определяют для случаев а) и б).

а) Имеется база данных о рельефе местности, и потенциальная возможность перелома кривой при переходе вблизи 0 не имеет значения.

Угол просвета местности от передающей/базовой антенны рассчитывают как угол места для линии, которая проходит, не задевая все препятствия на местности на расстоянии до 15 км от передающей/базовой антенны в направлении приемной/подвижной антенны, но не проходит за нее. Этот угол просвета, который должен иметь положительное значение, следует использовать вместо в уравнении (5.34в) в методе поправки на угол просвета местности, приведенном в 5.1.11, чтобы получить , которую добавляют к значению напряженности поля, полученному для 0.

Примечание - Применение этого метода может привести к перелому кривой напряженности поля при переходе вблизи 0.

б) Отсутствует база данных о рельефе местности, либо имеется база данных о рельефе местности, но данный метод не должен привести к перелому кривой напряженности поля при переходе вблизи 0.

Положительный эффективный угол просвета местности можно рассчитать в предположении наличия препятствия высотой на расстоянии 9 км от передающей/базовой антенны. Этот метод также используют для трасс любой длины, даже если они короче 9 км. Местность считают приблизительно соответствующей неравномерному клину на расстоянии 3...15 км от передающей/базовой антенны. Среднее значение получают при 9 км, как показано на рисунке 5.1.

- эффективный угол просвета местности (позитивный);

- использованная в расчетах высота передающей/базовой антенны

Рисунок 5.1 - Эффективный угол просвета для 0

В этом случае не так явно учитывают изменения рельефа, но также гарантируют отсутствие перелома кривой напряженности поля при переходе вблизи 0. Поправку , дБ, рассчитывают по уравнению

, (5.15)

где коэффициент вычисляют по формуле

, (5.15а)

где значение коэффициента вычисляют по формуле

. (5.15б)

Коэффициент имеет значения:

1,35 для 100 МГц;

3,31 для 600 МГц;

6,00 для 2000 МГц.

Эффективный угол просвета местности , в градусах, определяют по формуле

. (5.15в)

Поправку , значение которой всегда менее нуля, прибавляют к значению напряженности поля, полученному для 0.

5.1.5 Интерполяция напряженности поля в зависимости от расстояния

Графики зависимости напряженности поля от расстояния в диапазоне 1...1000 км представлены в приложении А. Если значения напряженности поля считывают непосредственно по этим графикам, то интерполяция не требуется. Для повышения точности расчетов значения напряженности поля следует выбирать из соответствующих таблиц приложения Б. В этом случае, если только не совпадает с одним из значений расстояний, указанных в таблицах приложения Б, напряженность поля , дБ (мкВ/м), необходимо линейно интерполировать по логарифму расстояния с помощью уравнения

, (5.16)

где - значение напряженности поля для ;

- значение напряженности поля для ;

- расстояние, для которого требуется прогноз;

- ближайшее расстояние по таблице, меньшее чем ;

- ближайшее расстояние по таблице, большее чем .

Настоящий метод расчета не применим для значений менее 1 км и более 1000 км.

5.1.6 Интерполяция и экстраполяция напряженности поля в зависимости от частоты

Значения напряженности поля для требуемой частоты получают интерполяцией между значениями для номинальных частот 100, 600 и 2000 МГц.

Если рассматриваемая частота выше 100 МГц, для сухопутных или морских трасс напряженность поля , дБ (мкВ/м), рассчитывают по формуле

, (5.17)

где - значение напряженности поля для ;

- значение напряженности для ;

- рассматриваемая частота, для которой ведут расчет, МГц;

- нижняя номинальная частота, равная 100 МГц при 600 МГц, в других случаях - 600 МГц;

- верхняя номинальная частота, равная 600 МГц при 600 МГц, в других случаях - 2000 МГц.

5.1.7 Интерполяция напряженности поля в зависимости от процента времени

Значения напряженности поля , дБ (мкВ/м), для заданного процента времени от 1% до 50% определяют интерполяцией между номинальными значениями для 1% и 10% или между номинальными значениями для 10% и 50% времени по формуле

, (5.18)

где - процент времени, для которого ведут расчет;

- значение напряженности поля для верхнего номинального процента времени ;

- значение обратного интегрального нормального распределения для нижнего номинального процента времени, равное ;

- значение обратного интегрального нормального распределения для заданного процента времени, равное ;

- значение обратного интегрального нормального распределения для верхнего номинального процента времени, равное ;

- значение напряженности поля для нижнего номинального процента времени .

Значения обратной интегральной функции нормального распределения приведены в таблице 5.1, где параметр численно равен %, и верны для 199. Интерполяция за пределами диапазона 1%...50% времени неприменима.

Таблица 5.1 - Значения обратного интегрального нормального распределения

5.1.8 Смешанные трассы

Для смешанных трасс на расстоянии от передающей/базовой антенны при репрезентативной высоте местных препятствий напряженность поля обозначают для полностью сухопутных и - для полностью морских трасс с интерполяцией/экстраполяцией по высоте передающей/базовой антенны , частоте и проценту времени.

Если трасса одновременно включает в себя участки холодного и теплого моря, для расчета используют кривые распространения в соответствии с приложением А для теплого моря. Значение определяют по 5.1.3, принимая высоту поверхности моря в соответствии с определением для суши. Обычно это значение используют как для , так и для . Однако при менее 3 м его используют для , а для - 3 м.

Напряженность поля для смешанной трассы , дБ (мкВ/м), определяют по формуле

, (5.19)

где - коэффициент интерполяции для смешанной трассы, определяемый по 5.1.8.1;

- длина всей трассы.

Формула (5.19) носит общий характер. Ее допускается применять также в случаях, когда семейства кривых напряженности поля определены для разных зон распространения. Если необходимо рассчитать напряженность поля для смешанной трассы, пересекающей две или более различные зоны распространения, то используют соответствующие формулы для одного из следующих случаев:

- для всех частот и всех процентов времени при таких сочетаниях зон распространения, при которых нет переходов между сушей и морем или сушей и прибрежной полосой, напряженность поля рассчитывают по формуле

, (5.20)

где - длина трассы в зоне ;

- напряженность поля для трассы в зоне , равной по длине смешанной трассе;

- для всех частот и всех процентов времени при таких сочетаниях зон распространения, при которых имеется только одна категория распространения по сухопутному участку и одна категория распространения в морской или в береговой зоне, применяют формулу (5.20);

- для всех частот и всех процентов времени при таких сочетаниях трех или более зон распространения, при которых имеется только одна граница между сушей и морем или между сушей и береговой зоной, применяют формулу

, (5.21)

где , - длина трассы в сухопутных и морских и береговых зонах;

- напряженность поля для сухопутного участка трассы , равного по длине смешанной трассе, , где равно числу пересекаемых сухопутных зон;

- напряженность поля для морского и прибрежного участков трассы , равного по длине смешанной трассе, , где равно числу пересекаемых морских и береговых зон;

- длина всего сухопутного участка трассы, равная сумме длин трасс в сухопутных зонах;

- общая длина морского и прибрежного участков трассы, равная сумме длин трасс в морских и береговых зонах.

5.1.8.1 Коэффициент интерполяции для смешанной трассы

Коэффициент интерполяции определяют по формуле

________________

Коэффициент интерполяции пригоден для всех частот и всех процентов времени.

Интерполяция применяется только к:

- смешанным морским и сухопутным трассам;

- смешанным сухопутным и прибрежным трассам;

- к сухопутным трассам с границей с морскими плюс прибрежными трассами.

Интерполяция не пригодна к сочетанию сухопутных или морских и/или прибрежных трасс.

, (5.22)

где - доля трассы, проходящей над морем;

- базовый коэффициент интерполяции (см. рисунок 5.2), равный . (5.23)

определяют по формуле

, (5.24)

где - длина всей трассы распространения, равная . (5.25)

Показатель степени рассчитывают по формуле

, (5.26)

где определяют по формуле

, (5.27)

где - номер морской или береговой зоны трассы; ;

- общее число морских и береговых зон;

- значение напряженности поля для расстояния , которое предполагают находится целиком в морской или береговой зоне ;

- расстояние, проходимое в морской или береговой зоне , км;

- общая длина морских и прибрежных участков трассы;

- номер сухопутной зоны трассы; ;

- общее число сухопутных зон;

- значение напряженности поля для расстояния , которое предполагают находится целиком в сухопутной зоне ;

- расстояние, проходимое в сухопутной зоне , км;

- общая длина проходимых сухопутных участков трассы.

определяют по формуле

. (5.28)

определяют по формуле

. (5.29)

На рисунке 5.2 приведены значения коэффициента , который применим для всех процентов времени.

Рисунок 5.2 - Базовый коэффициент интерполяции для смешанной трассы распространения

5.1.9 Поправка к высоте приемной/подвижной антенны

Значения напряженности поля, отсчитываемые по кривым распространения в соответствии с приложением А для сухопутных трасс или соответствующим таблицам приложения Б, справедливы для эталонной приемной/подвижной антенны с высотой , м, соответствующей высоте наземного покрова вокруг приемной/подвижной антенны, если ее высота не менее 10 м. Для открытых и пригородных зон, а также для морских трасс значение принимают равным 10 м.

Если приемная/подвижная антенна находится на суше, то прежде всего надо учесть угол места падающего луча путем расчета модифицированной высоты репрезентативного местного препятствия , м, определяемой по формуле

. (5.30)

и R выражены в метрах, а расстояние - в километрах.

при .

Значение должно быть ограничено так, чтобы оно не было менее 1 м.

Если приемная/подвижная антенна находится в городском районе, то поправку , дБ, рассчитывают по формулам:

для , (5.31а)

для . (5.31б)

определяют по формуле (5.15а), а значение определяют по формуле

. (5.31в)

Поправочный коэффициент определяют по формуле

, (5.31г)

где - рассматриваемая частота, МГц.

определяют по формуле

. (5.31д)

, м, определяют по формуле

. (5.31е)

, в градусах, определяют по формуле

. (5.31ж)

В случаях, если в городском районе менее 10 м, поправка по формуле (5.15а) должна быть уменьшена на .

Если приемная/подвижная антенна находится на суше в сельском районе или в открытой местности, поправку рассчитывают по формуле (5.15б) для всех значений , приняв равным 10 м.

Если приемная/подвижная антенна рядом с морем имеет 10 м, поправку рассчитывают по формуле (5.31б), приняв равным 10 м.

________________

Здесь и далее: выражение "рядом с морем" относится к тем случаям, когда приемная/подвижная антенна находится над морем либо в непосредственной близости к морю без существенных препятствий в направлении передающей/базовой станции.

Если приемная/подвижная антенна рядом с морем имеет менее 10 м, применяют другой метод, основанный на длине трассы, для которой 0,6 зоны Френеля проходит над препятствиями на поверхности моря по 5.1.16.

Расстояние , на котором трасса имеет просвет в 0,6 зоны Френеля для требуемого значения и для , равного 10 м, рассчитывают как по 5.1.16.

Если расстояние более , то поправку к требуемому значению рассчитывают по формуле (5.31б), приняв равным 10 м.

Если требуемое расстояние менее , то поправку , дБ, которую необходимо добавить к значению напряженности поля , рассчитывают по формулам:

при , (5.32а)

при , (5.32б)

где - поправка для требуемого значения на расстоянии по формуле (5.31б) при , равном 10 м;

- расстояние, на котором трасса имеет просвет в 0,6 зоны Френеля для требуемого значения и которое рассчитывают как по 5.1.16.

Поправка для высоты приемной/подвижной антенны может быть в итоге определена по приведенной на рисунке 5.3 последовательной схеме.

Примечание - Настоящий метод расчета не применим для высоты приемной/подвижной антенны менее 1 м вблизи берега или менее 3 м вблизи моря.

Рисунок 5.3 - Последовательная схема коррекции значения высоты приемной/мобильной антенны

5.1.10 Поправка для коротких трасс в городском/пригородном районе

Если трасса длиной менее 15 км охватывает здания одинаковой высоты над плоским рельефом местности, то к напряженности поля необходимо добавить поправку, отражающую снижение ее уровня за счет местных препятствий, обусловленных зданиями. Поправку определяют по формуле

, (5.33)

где - высота антенны над уровнем земли (то есть высота мачты), м;

- репрезентативная высота окружающей местности вокруг приемной/подвижной антенны, определяемая по 5.1.9, которая также отражает высоту местности вокруг передающей/базовой антенны.

Эта поправка применима только при менее 15 км и менее 150 м.

5.1.11 Поправка на угол просвета местности

Для сухопутных трасс в случае нахождения приемной/подвижной антенны на сухопутном участке смешанной трассы, если необходима более высокая точность для прогнозирования напряженности поля в условиях приема в конкретных зонах, например в небольшой зоне приема, можно ввести поправку на угол просвета местности. Угол просвета местности принимают равным углу места , измеряемому относительно линии, исходящей из приемной/подвижной антенны станции, которая проходит непосредственно над всеми препятствиями на местности в направлении передающей антенны/антенны базовой станции на расстоянии до 16 км, но не выше передающей/базовой антенны.

При расчете не учитывают кривизну поверхности Земли. Угол должен быть ограничен так, чтобы он был не менее плюс 0,55° или не более плюс 40,0°.

Когда имеется соответствующая информация об угле просвета местности, то поправку , дБ, добавляемую к значению напряженности поля, рассчитывают по формуле

, (5.34а)

где и определяют по формуле (5.15а) для значений и .

Значения и вычисляют по формулам:

, (5.34б)

, (5.34в)

где - рассматриваемая частота, МГц.

Кривые напряженности поля для сухопутной трассы учитывают потери за счет типичного экранирования приемной/подвижной антенны плавно закругляющейся местностью. Поэтому поправки на угол просвета местности не учитывают при малом положительном угле, типичном для положений приемной/подвижной антенны.

Поправку на угол просвета местности для номинальных частот иллюстрирует рисунок 5.4.

Рисунок 5.4 - Угол просвета местности

5.1.12 Изменчивость в зависимости от места в прогнозах сухопутной зоны покрытия

Методы прогнозирования зоны покрытия предназначены для получения статистических данных об условиях приема в данной зоне, а не в какой-то конкретной точке. Интерпретация таких статистических данных зависит от размера рассматриваемой зоны.

Когда один терминал на трассе радиосигнала является стационарным, а другой перемещают, потери на трассе будут непрерывно меняться в зависимости от места в соответствии с совокупностью влияний на него. Такие влияния подразделяют на три основные категории: изменения многолучевости, местные изменения наземного покрова и изменения трассы.

Изменения многолучевости - это изменения сигнала, возникающие в масштабе порядка длины волны за счет векторного сложения эффектов многолучевого распространения, например отражений от земной поверхности, зданий и т.д. Обычно статистика таких изменений подчинена рэлеевскому распределению.

Местные изменения наземного покрова - изменения сигнала, возникающие за счет препятствий, создаваемых наземным покровом в непосредственной близости, например зданиями, деревьями и т.д., в масштабе, соответствующем размеру таких объектов. Масштаб таких изменений обычно бывает существенно больше, чем для изменений многолучевости.

Изменения трассы - изменения сигнала, которые возникают за счет изменения геометрии всей трассы распространения, например при наличии холмов и т.п. Для всех трасс, кроме очень коротких, масштаб таких изменений обычно бывает существенно больше, чем при местных изменениях наземного покрова.

В тех случаях, когда угол просвета местности не применяют, соответствующее значение изменчивости в зависимости от места будет больше и, как правило, будет изменяться пропорционально радиусу зоны обслуживания.

Распределение медианного уровня напряженности поля из-за изменчивости наземного покрытия для таких зон в городских и пригородных районах соответствует логарифмическому нормальному распределению.

При нахождении приемной/подвижной антенны в сухопутной зоне напряженность поля , дБ (мкВ/м), которая будет превышена для процента мест приема , %, определяют по формуле

, (5.35)

где - медианное (для 50% мест) значение напряженности поля;

- обратное интегральное нормальное распределение в зависимости от вероятности (см. таблицу 5.1), где параметр численно равен , %;

- стандартное отклонение распределения Гаусса местных средних значений в рассматриваемой зоне.

Процент мест может меняться от 1 до 99. Настоящий метод не применим для процентов мест менее 1% или более 99%.

Поправку в зависимости от места не вводят, когда приемная/подвижная антенна находится рядом с морем.

Данный метод позволяет осуществить оценку изменчивости в зависимости от места на территории небольшого района и подходит для случаев, когда угол просвета местности применяют для того, чтобы более точно определить местные медианные уровни напряженности поля.

5.1.13 Поправка на тропосферное рассеяние

В случае наличия информации о рельефе местности необходимо рассчитать поправку на тропосферное рассеяние.

Для этого рассчитывают угол рассеяния на трассе , в градусах, по формуле

, (5.36)

где - длина трассы, км;

- эффективный коэффициент радиуса Земли для медианных условий рефракции, равный 4/3;

- радиус Земли, равный 6370 км;

- угол просвета местности терминала , в градусах, рассчитанный в соответствии с перечислением а) 5.1.4.3, независимо от того, положительное или отрицательное значение имеет ;

- угол просвета местности терминала , в градусах, рассчитанный по 5.1.11.

Если менее нуля, его принимают равным нулю. Рассчитывают напряженность поля , спрогнозированную для тропосферного рассеяния, дБ (мкВ/м), по формуле

, (5.37)

где - потери, зависящие от частоты;

- рефракция медианной поверхности, равная 325;

- коэффициент усиления в зависимости от времени.

рассчитывают по формуле

, (5.37а)

где - рассматриваемая частота, МГц.

определяют по формуле

, (5.37б)

где - требуемый процент времени.

5.1.14 Прогнозирование напряженности поля для расстояний менее 1 км

Данный метод применяют в случаях, когда значения составляют менее 1 км и использование модели распространения радиоволн на короткие расстояния невозможно.

Определяют напряженность поля , дБ (мкВ/м), на расстоянии менее 1 км по формулам:

для , (5.38а)

для , (5.38б)

для , (5.38в)

где - максимальная напряженность поля на расстоянии ближнего поля передающей/базовой антенны , определяемая уравнением (5.1а) или (5.1б);

- максимальная напряженность поля на необходимом расстоянии, определяемая уравнением (5.1а) или (5.1б);

- максимальная напряженность поля на расстоянии 0,1 км, определяемая уравнением (5.1а) или (5.1б);

- напряженность поля на расстоянии 1 км.

Расстояние , км, определяют по формуле

, (5.38г)

где - коэффициент усиления антенны относительно изотропного излучателя, дБи.

Значение должно быть не более 0,1 км. По умолчанию значение принимают равным 0,01 км.

Также вносят поправки относительно приемной/подвижной антенны. Их применяют к фактическому месту нахождения приемной/подвижной антенны.

5.1.15 Эквивалентные базовые потери при передаче

Базовые потери при передаче , дБ, эквивалентные заданной напряженности поля, определяют по формуле

, (5.39)

где - напряженность поля, дБ (мкВ/м), для ЭИМ, равной 1 кВт;

- рассматриваемая частота, МГц.

5.1.16 Аппроксимация длины трассы с просветом в 0,6 зоны Френеля

Длина трассы , на которой обеспечен просвет в 0,6 первой зоны Френеля над гладкой поверхностью Земли для заданной частоты и высот антенны и , определяют по формуле

, (5.40)

где - зависящий от частоты член уравнения, равный

, км; (5.40а)

- асимптотический член уравнения, определяемый расстоянием до горизонта, равный

, км, (5.40б)

где и - высоты антенны над гладкой поверхностью Земли, м.

В приведенных формулах значение должно быть ограничено так, чтобы оно было не менее нуля; результирующие значения должны быть ограничены так, чтобы они были не менее 0,001 км.

5.1.17 Процедура расчета значений напряженности поля

Данная последовательность расчета предназначена для использования значений, полученных из таблиц зависимости напряженности поля от расстояния (приложение Б). Однако ее также можно использовать для значений, полученных по кривым распространения, и в этом случае не нужна процедура интерполяции в зависимости от расстояния, приведенная в 5.1.17.14. В таблице 5.2 представлен минимальный перечень входных параметров (и их пределы), которые служат основой для получения значений из таблиц зависимости напряженности поля от расстояния.

Таблица 5.2 - Перечень входных параметров и их пределы

5.1.17.1 Определяют тип трассы распространения: сухопутная, над холодным морем или над теплым морем. Если трасса смешанная, определяют два типа трасс распространения, которые считают относящимися к первому (над сушей) и второму типу (над морем) распространения. Если трассу можно представить с помощью одного типа, то ее считают относящейся к первому типу распространения, и расчеты для смешанных трасс по 5.1.17.21 выполнять не требуется.

5.1.17.2 Для любого заданного процента времени определяют два номинальных процента времени:

- если требуемый процент времени находится в диапазоне от 1% до 10%, то нижний и верхний номинальные проценты времени равны 1 и 10 соответственно;

- если требуемый процент времени находится в диапазоне от 10% до 50%, то нижний и верхний номинальные проценты времени равны 10 и 50 соответственно.

Если требуемый процент времени равен 1%, 10% или 50%, то это значение следует считать нижним номинальным процентом времени, и процесс интерполяции по 5.1.17.18 не требуется.

5.1.17.3 Для любой требуемой частоты (в диапазоне от 30 МГц до 3000 МГц) определяют две номинальные частоты:

- если рассматриваемая частота менее 600 МГц, то нижняя и верхняя номинальные частоты равны 100 и 600 МГц соответственно;

- если рассматриваемая частота более 600 МГц, то нижняя и верхняя номинальные частоты равны 600 и 2000 МГц соответственно.

Если рассматриваемая частота равна 100, 600 или 2000 МГц, то это значение считают нижней номинальной частотой, и процедура интерполяции и экстраполяции по 5.1.17.17 не требуется.

5.1.17.4 Определяют нижнее и верхнее номинальные значения расстояния, наиболее близкие к требуемому расстоянию по таблицам приложения Б. Если требуемое расстояние совпадает со значением в соответствующей таблице приложения Б, то его следует считать нижним номинальным расстоянием, и процедура интерполяции по 5.1.17.14 не требуется.

5.1.17.5 Для трасс над сушей выполняют операции по 5.1.17.6-5.1.17.19.

5.1.17.6 Для нижнего номинального процента времени выполняют операции по 5.1.17.7-5.1.17.18.

5.1.17.7 Для нижней номинальной частоты выполняют операции 5.1.17.8-5.1.17.17.

5.1.17.8 Определяют напряженность поля, превышаемую в 50% мест, для приемной/подвижной антенны при высоте репрезентативного местного препятствия над землей для требуемого расстояния и высоты передающей/базовой антенны по 5.1.17.9-5.1.17.16.

5.1.17.9 Для высоты передающей/базовой антенны , не менее 10 м, выполняют операции по 5.1.17.10-5.1.17.15.

5.1.17.10 Определяют нижнее и верхнее номинальные значения по 5.1.4.1. Если совпадает с одним из номинальных значений 10; 20; 37,5; 75; 150; 300; 600 или 1200 м, то его считают нижним номинальным значением для , и процедура интерполяции по 5.1.17.6 не требуется.

5.1.17.11 Для нижнего номинального значения выполняют операции по 5.1.17.3-5.1.17.5.

5.1.17.12 Для нижнего номинального значения расстояния выполняют операции по 5.1.17.13.

5.1.17.13 Определяют напряженность поля, превышаемую в 50% мест, для приемной/подвижной антенны при высоте репрезентативного местного препятствия для требуемых значений расстояния и высоты передающей/базовой антенны .

5.1.17.14 Если требуемое расстояние не совпадает с нижним номинальным значением расстояния, то повторяют операции по 5.1.17.4 для верхнего номинального значения расстояния и интерполируют два значения напряженности поля к нужному расстоянию по 5.1.5.

5.1.17.15 Если требуемая высота передающей/базовой антенны не совпадает с одним из номинальных значений, повторяют операции по 5.1.17.12-5.1.17.14 и интерполируют/экстраполируют напряженность поля для по 5.1.4.1. При необходимости результат ограничивают максимальным значением, приведенным в 5.1.2.

5.1.17.16 Для высоты передающей/базовой антенны менее 10 м определяют напряженность поля для требуемой высоты и расстояния по 5.1.4.2. Если менее нуля, то выполняют операции по 5.1.4.3.

5.1.17.17 Если рассматриваемая частота не совпадает с нижней номинальной частотой, повторяют операции по 5.1.17.8-5.1.17.16 для верхней номинальной частоты и интерполируют/экстраполируют два значения напряженности поля по 5.1.6. При необходимости результат ограничивают максимальным значением напряженности поля по 5.1.2.

5.1.17.18 Если требуемый процент времени не совпадает с нижним номинальным процентом временем, то повторяют операции по 5.1.17.7-5.1.17.17 для верхнего номинального процента времени и интерполируют два значения напряженности поля по 5.1.7.

5.1.17.19 При прогнозировании для смешанной трассы выполняют пошаговую процедуру, приведенную в 5.1.8. Для этого выполняют операции по 5.1.17.6-5.1.17.18 для трасс с каждым типом распространения.

5.1.17.20 Если имеется информация об угле просвета местности для приемной/подвижной антенны рядом с сушей, в напряженность поля вносят поправку на угол просвета местности для приемной/подвижной антенны по 5.1.11.

5.1.17.21 Рассчитывают обусловленное тропосферным рассеянием предполагаемое значение напряженности поля по 5.1.13. Если это значение напряженности поля больше значения, полученного по 5.1.1-5.1.12, то его следует использовать в дальнейших расчетах.

5.1.17.22 Корректируют напряженность поля для высоты приемной/подвижной антенны по 5.1.9.

5.1.17.23 Если применимо, понижают напряженность поля, внося поправку для короткой трассы в городском/пригородном районе по 5.1.10.

5.1.17.24 Если на приемной/подвижной антенне в сухопутной зоне требуется напряженность поля, превышаемая для процента мест, отличного от 50%, значение напряженности поля для требуемого процента мест определяют за счет внесения поправки по 5.1.12.

5.1.17.25 Результирующую напряженность поля ограничивают максимальным значением по 5.1.2. При проведении расчетов для смешанной трассы для процента времени менее 50% необходимо определить максимальное значение напряженности поля интерполяцией между значениями для полностью сухопутных и полностью морских трасс по формуле

, (5.41)

где - напряженность поля в свободном пространстве, определяемая по формуле (5.2);

- усиление при малых процентах времени для морской трассы, определяемое уравнением (5.3);

- общее расстояние в морской зоне, км;

- общее расстояние всей трассы, км.

5.1.17.26 При необходимости напряженность поля пересчитывают в эквивалентные базовые потери при передаче для трассы по 5.1.15.

5.2 Параметры типовой приемной установки

Наземные сети эфирного телевизионного вещания в стандарте DVB-T планируют с учетом технических характеристик стандартных установок индивидуального пользования. Такая установка включает приемную антенну, фидер снижения антенны и телевизионный приемник (при необходимости - антенный усилитель).

5.2.1 Высота подъема приемной антенны над уровнем земли при:

- стационарном приеме: 10 м;

- мобильном и переносном приеме: 1,5 м.

5.2.2 Уменьшение напряженности поля при снижении высоты подвеса антенны

При планировании сетей приема на переносное оборудование (в помещении и вне помещения) за типичное значение принята высота подъема приемной антенны 1,5 м над уровнем земли. Для мобильного приема принята такая же высота подъема приемной антенны. Поскольку все расчеты напряженности поля проводят по кривым распространения, построенным для высоты подъема приемной антенны над поверхностью земли 10 м, в расчетах уровней напряженности поля применяют поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение напряженности поля при снижении высоты подъема антенны до 1,5 м.

Для целей планирования, в случае приема на переносное и портативное оборудование или мобильного приема, значения поправочного коэффициента для эталонных частот приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Уменьшение напряженности поля при снижении высоты подъема приемной антенны с 10 до 1,5 м

Значения поправочного коэффициента для других частот рассчитывают по формуле

, (5.42)

где - рассматриваемая частота, МГц;

- ближайшее к рассматриваемой частоте значение эталонной частоты, МГц, указанное в таблице 5.3.

5.2.3 Усиление приемной антенны

Значения коэффициента усиления приемной антенны определяют относительно усиления полуволнового симметричного вибратора (полуволнового диполя) и выражают в дБд. При планировании фиксированного приема сигналов цифрового телевидения следует применять значения усиления приемных антенн по таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Усиление антенны для фиксированного приема (относительно полуволнового симметричного вибратора) для эталонных частот

Значения коэффициента усиления , дБд, для других значений частот вычисляют путем линейной интерполяции данных таблицы 5.5 по формуле

, (5.43)

где - коэффициент усиления антенны для ближайшего значения эталонной частоты по таблице 5.4;

- рассматриваемая частота, МГц;

- ближайшее к рассматриваемой частоте значение эталонной частоты, МГц, указанное в таблице 5.4.

Для приема на переносное и портативное оборудование, а также и для мобильного приема применяют ненаправленную антенну. Значения коэффициента усиления антенны (по отношению к полуволновому диполю) приведены в таблицах 5.5-5.7. В таблице 5.7 приведены значения усиления приемной антенны при приеме на внешнюю пассивную антенну автомобиля.

Таблица 5.5 - Усиление антенны при приеме на переносное оборудование

Таблица 5.6 -Усиление антенны при приеме на портативное оборудование

Таблица 5.7 - Усиление антенны при мобильном приеме

5.2.4 Помехозащищенность приемной антенны

Диаграммы направленности фиксированных приемных антенн для диапазонов частот III, IV и V приведены на рисунке 5.5. На этом рисунке по оси ординат отложены значения коэффициента усиления относительно усиления в направлении главного лепестка диаграммы направленности приемной антенны.

Рисунок 5.5 - Направленность приемных антенн в диапазонах III, IV, V

Приемные антенны, используемые при мобильном приеме и приеме на переносное и портативное оборудование, не обладают ни пространственной, ни поляризационной избирательностью.

5.2.5 Развязка по поляризации

При частотном планировании для фиксированного приема принимают коэффициент усиления ортогонально поляризованного сигнала равным минус 16 дБ для любого азимута прихода сигнала во всех диапазонах волн.

5.2.6 Фидер снижения антенны

Длину фидера снижения (от выхода антенны до входа телевизора) принимают равной 15 метрам. Значения потерь в фидере приведены в таблице 5.8.

Таблица 5.8 - Потери в фидере

При мобильном приеме и приеме на переносное и портативное оборудование длина фидера незначительна, и его потери не учитывают.

5.2.7 Коэффициент шума цифрового телевизора

Коэффициент шума цифрового телевизора (цифровой приставки) при планировании принимают равным 8 дБ для всех диапазонов частот и всех видов приема.

5.2.8 Потери при прохождении зданий

Телевизионный прием на портативное и переносное оборудование может происходить в местах, расположенных вне помещений и внутри помещений. Напряженность поля внутри помещений будет значительно ослаблена. Степень ослабления зависит от материалов и конструкции здания.

Средние потери при проникновении в здание , дБ, представляют собой разность между значениями средней напряженности поля снаружи и внутри здания на одной и той же высоте над уровнем земли.

В таблице 5.9 приведены средние значения потерь сигнала при прохождении зданий и соответствующее стандартное отклонение.

Таблица 5.9 - Потери при прохождении сигнала внутрь здания или транспортного средства

При приеме внутри транспортного средства на портативные приемники нужно учитывать экранирование корпуса транспортного средства. Типичные потери внутри транспортного средства в УВЧ-диапазонах IV и V, как показала практика сотовой радиосвязи, составляют 6 дБ.

5.3 Значения напряженности поля

Наземную передающую сеть цифрового телевидения планируют, исходя из значений минимальной используемой или используемой напряженности поля.

Минимальные значения напряженности поля определяют соответственно:

- параметрам типовой приемной установки индивидуального пользования;

- требуемому отношению С/Ш для выбранных параметров модуляции сигнала;

- выбранному значению вероятности приема на границе зоны охвата.

Значения параметров типовой приемной установки индивидуального пользования приведены в 5.2.

5.3.1 Минимальная напряженность поля

Значение минимальной напряженности поля , дБ(мкВ/м), вычисляют по формуле

, (5.44)

где - минимальное требуемое напряжение сигнала на входе приемника, дБ (мкВ);

- коэффициент усиления приемной антенны относительно полуволнового симметричного вибратора, дБд;

- значение потерь фидера снижения приемной антенны, дБ;

- длина волны, м.

Значения параметров и выбирают в соответствии с видом приема по таблицам 5.5-5.8.

Значение минимального требуемого напряжения сигнала , дБ (мкВ), на входе приемника вычисляют по формуле

. (5.45)

Значение выбирают в соответствии с видом модуляции сигнала и различных случаев приема: фиксированного (ФП), наружного приема на портативное оборудование (НППО), приема на портативное оборудование внутри здания (ВППО) и мобильного приема (МП) по таблицам 5.10-5.12.

Эффективное значение напряжения шумов на входе приемника , дБ (мкВ), определяют по формуле

, (5.46)

где - постоянная Больцмана, равная 1,38·10 Дж/К;

- стандартная температура окружающей среды, равная 290 К;

- эффективная температура шумов антенны, К;

- ширина эффективной полосы шумов приемника, Гц (для цифрового телевизора 7,61·10 Гц);

- входное сопротивление приемника, равное 75 Ом;

- значение потерь фидера снижения приемной антенны, дБ;

- коэффициент шума приемника.

Отношение принимают равным в диапазоне волн:

- метровых - 1,35;

- дециметровых - 1.

Таблица 5.10 - Значения для различных вариантов системы DVB-T и разных случаев приема

Таблица 5.11 - Значения для планирования сетей при портативном приеме системы DVB-H

Таблица 5.12 - Значения для планирования сетей при мобильном приеме системы DVB-H

5.3.2 Минимальная используемая напряженность поля

В случае, когда планируют обеспечить возможность приема в 50% мест на границе зоны покрытия, значение минимальной используемой напряженности поля принимают равным значению минимальной напряженности поля.

В случае, когда планируют обеспечить возможность приема на границе зоны покрытия более чем в 50% мест, значение минимальной используемой напряженности поля , которое будет превышаться для % мест приема, определяют соответственно видам приема по формулам при:

- фиксированном приеме на уровне крыш

, (5.47)

где - поправочный коэффициент на местоположение, дБ;

- портативном приеме и приеме на переносное оборудование вне здания, а также при мобильном приеме на внешнюю антенну

, (5.48)

где - поправочный коэффициент на высоту приема, дБ;

- портативном приеме и приеме на переносное оборудование внутри здания, а также при мобильном приеме на портативные приемники

, (5.49)

где - потери внутри здания или транспортного средства, дБ.

вычисляют по формуле

, (5.50)

где - значение обратной интегральной функции нормального распределения в зависимости от вероятности (см. таблицу 5.1), где параметр численно равен , %;

- суммарное стандартное отклонение распределения средних значений, дБ.

Для цифровых систем с шириной полосы 1 МГц и более значение стандартного отклонения во всех диапазонах частот при стационарном приеме, приеме на портативное оборудование вне зданий и при мобильном приеме принимают равным 5,5 дБ. При приеме на портативное оборудование внутри зданий суммарное значение стандартного отклонения вычисляют по формуле

, (5.51)

где - стандартное макроструктурное отклонение, равное 5,5 дБ;

- стандартное отклонение потерь внутри здания по таблице 5.9.

5.3.3 Используемая напряженность поля

Значение используемой напряженности поля с учетом защиты от помех, создаваемых другими радиовещательными станциями, определяют по формуле

, (5.52)

где - число источников помех;

- номер передатчика;

- напряженность поля -го передатчика, дБ (мкВ/м).

Напряженность поля конкретного передатчика определяют по формуле

, (5.53)

где - напряженность поля -го мешающего передатчика, дБ (мкВ/м);

- защитное отношение, дБ, выбираемое из соответствующих таблиц 5.13-5.29;

- поправка, учитывающая пространственную и поляризационную защиту приемной антенны, дБ (см. 5.2.4 и 5.2.5).

Примечание - Поправку определяют из графика на рисунке 5.5 и применяют при расчете поля помехи только при фиксированном приеме полезного сигнала DVB-T при одинаковой поляризации передающих антенн полезной и мешающей станций. В случае ортогональной поляризации сигналов мешающей и полезной станций суммарную развязку, обеспечиваемую направленным действием и поляризационной защитой приемной антенны, принимают равной минус 16 дБ для всех углов азимута прихода мешающего сигнала в диапазонах III...V.

5.4 Защитные отношения

Значения защитных отношений, дБ, следует прибавлять к значениям минимальной используемой напряженности поля для получения значения используемой напряженности поля, применяемой при планировании передающей наземной сети соответственно помеховой ситуации, типу мешающего сигнала и каналу его передачи.

5.4.1 Защитные отношения для сигнала DVB-T

Защитные отношения, дБ, для сигнала DVB-T при помехе в совмещенном канале от сигналов DVB-T/DVB-H для различных вариантов DVB-T и разных случаев приема приведены в таблице 5.13.

Таблица 5.13

Защитные отношения, дБ, для сигналов DVB-T при помехе в совмещенном канале от сигналов аналогового телевидения приведены в таблице 5.14.

Таблица 5.14

Защитные отношения для сигнала DVB-T при помехе от сигналов DVB-T/H, в нижнем и верхнем соседних каналах, где - номер канала, приведены в таблице 5.15.

Таблица 5.15

Защитные отношения справедливы как при тропосферной, так и при длительной помехе. Указанные значения справедливы в случае, когда и полезный, и мешающий сигналы имеют одинаковую ширину полосы частот канала.

Защитные отношения, дБ, для сигналов DVB-T при помехе от аналоговых телевизионных сигналов, включая звук, в нижнем соседнем канале приведены в таблице 5.16.

Таблица 5.16

Защитные отношения, дБ, для сигналов DVB-T при помехе от аналоговых телевизионных сигналов, включая звук, в верхнем соседнем канале приведены в таблице 5.17.

Таблица 5.17

Защитные отношения, дБ, для сигнала DVB-T при помехе в совмещенном канале от синусоидального колебания (CW) или ЧМ несущей при разности между центральными частотами полезного и мешающего сигналов , равной 0 МГц (неуправляемое СНЧ), приведены в таблице 5.18.

Таблица 5.18

Если разность между центральными частотами полезного и мешающего сигналов не равна нулю, к значениям защитных отношений нужно прибавить поправочный коэффициент , приведенный в таблице 5.19.

Таблица 5.19

Приведенные в таблице 5.19 защитные отношения применимы при помехе от сигналов с узкой полосой частот, т.е. от несущих аналогового звука или невещательных служб.

Защитные отношения, дБ, для сигнала DVB-T при помехе от сигнала T-DAB в совмещенном канале приведены в таблице 5.20.

Таблица 5.20

5.4.2 Защитные отношения для сигнала DVB-H

Защитные отношения для сигнала DVB-H при помехе в совмещенном канале от сигнала DVB-T/DVB-H для разных видов приема полезного сигнала DVB-H приведены в таблице 5.21.

Таблица 5.21

Для перекрывающихся каналов, при отсутствии данных измерений, если ширина полосы перекрытия полезного и мешающего сигналов менее 1 МГц, защитное отношение , дБ, должно быть экстраполировано из защитного отношения для совмещенного канала по формуле

, (5.54)

где - защитное отношение при помехе в совмещенном канале;

- ширина полосы частот, в которой перекрываются два сигнала DVB-T, МГц;

- ширина полосы частот полезного сигнала, МГц.

Если по формуле (5.54) получен результат менее 30 дБ, то следует выбрать значение , равное минус 30 дБ.

Защитные отношения для сигналов DVB-H при помехе от сигналов DVB-T/DVB-H по соседним каналам и приведены в таблице 5.22.

Таблица 5.22

Защитные отношения для сигнала DVB-H при помехе от сигнала T-DAB в совмещенном канале приведены в таблице 5.23.

Таблица 5.23

5.4.3 Защитные отношения для сигналов изображения аналогового наземного телевидения системы D, K/SECAM при помехе от цифровых сигналов наземного телевидения DVB-T/DVB-H

Приведенные значения защитных отношений справедливы при подавлении внеканального спектра передатчика DVB-T на 40 дБ.

Защитные отношения, дБ, для сигнала аналогового наземного телевидения при помехе от сигналов DVB-T/DVB-H в совмещенном канале приведены в таблице 5.24.

Таблица 5.24

Защитные отношения, дБ, для аналогового сигнала изображения при помехе от сигналов DVB-T нижнего смежного канала приведены в таблице 5.25.

Таблица 5.25

Защитные отношения, дБ, для аналогового сигнала изображения при помехе от сигналов DVB-T верхнего смежного канала приведены в таблице 5.26.

Таблица 5.26

Защитные отношения, дБ, для аналогового сигнала изображения при помехе по зеркальному каналу от сигнала DVB-T приведены в таблице 5.27.

Таблица 5.27

5.4.4 Защитные отношения для сигналов звука аналогового наземного телевидения при помехе от цифровых сигналов наземного телевидения DVB-T

Все защитные отношения для сигналов звука аналогового наземного телевидения при помехе от цифровых сигналов наземного телевидения DVB-T отнесены к уровню полезной несущей телевизионного звука. Опорный уровень несущих звука равен эффективному значению немодулированной несущей.

Качество звука при тропосферной помехе соответствует оценке 3 балла, при длительной помехе - 4 балла.

Эталонное отношение для сигналов звука равно:

40 дБ - для тропосферной помехи (примерно соответствует оценке ухудшения 3 балла);

48 дБ - для длительной помехи (примерно соответствует оценке ухудшения 4 балла).

Эталонный уровень ЧМ-сигнала соответствует максимальной девиации частоты ±50 кГц.

Эталонные значения BER для цифровых сигналов звука NICAM равны:

- в случае тропосферной помехи - 1·10 (близко к оценке ухудшения 3 балла);

- в случае длительной помехи - 1·10 (близко к оценке ухудшения 4 балла).

В случае передачи двух несущих звука каждая из несущих должна быть рассмотрена отдельно. При модуляции сигналов звука с уплотнением может потребоваться защита.

5.4.5 Защитные отношения для ЧМ- и NICAM-сигналов звука аналоговых телевизионных систем при помехе от сигналов DVB-T

Защитные отношения для полезного сигнала звука при помехе в совмещенном канале от сигналов DVB-T наземного телевидения приведены в таблице 5.28.

Таблица 5.28

5.4.6 Защитные отношения для сигнала T-DAB при помехе от сигналов DVB-T/DVB-H

Защитные отношения, дБ, для сигнала T-DAB при помехе от сигнала DVB-T/DVB-H приведены в таблице 5.29.

Таблица 5.29

6 Методы и критерии планирования сетей цифрового телевидения

6.1 Параметры, важные при планировании

При разработке частотно-территориального плана наземной передающей сети цифрового телевидения планируют частотные присвоения, т.е. частотный канал присваивают для места расположения передатчика с определенными характеристиками передачи: излучаемая мощность, высота подвеса и диаграмма излучения в горизонтальной плоскости передающей антенны, тип поляризации излучения и т.д.

Критериями оптимальности построения сети являются охват требуемой населенной территории (зоны покрытия) при минимальном использовании частотных присвоений и отсутствии недопустимых помех работе других радиовещательных станций.

При разработке плана передающей сети используют следующие параметры планирования, значения которых необходимо стандартизовать: минимальные значения напряженности поля и максимально допустимые значения напряженности поля помехи, основанные на:

- значениях ;

- защитных отношениях;

- поправочных коэффициентах местоположений и проценте времени;

- потерях за счет строения для приема внутри зданий;

- ограничениях спектральной маски, применяемой к цифровой передаче.

6.1.1 Значения для планирования

Значения для различных вариантов систем DVB-T и для различных условий приема приведены в таблице 5.11, для системы DVB-H - в таблицах 5.12 и 5.13.

6.1.2 Защитные отношения

Защитные отношения приведены в 5.4. Для сигналов DVB-T при помехах от сигналов DVB-T, T-DAB и аналогового телевидения и при помехах этим сигналам от сигнала DVB-T защитные отношения соответствуют [1]. Для сигналов DVB-H защитные отношения соответствуют [2].

6.1.3 Поправочные коэффициенты местоположений и процент времени

Из-за резкого ухудшения качества, которое происходит в случаях, когда не достигается требуемое отношение несущая/помеха или требуемое , необходима большая вероятность защиты местоположения для полезной напряженности поля. Поэтому в значение, полученное из таблиц приложения Б и кривых распространения приложения А, необходимо ввести поправку, называемую поправочный коэффициент местоположения.

Расчеты электромагнитной совместимости для систем цифрового телевизионного вещания основаны на кривых распространения для 50% времени для полезной напряженности поля и для 1% для мешающей напряженности поля.

Чтобы преобразовать полезную и мешающую напряженности поля, которые относятся к 50% местоположений, в значение, соответствующее проценту , %, защищаемых местоположений (когда этот процент превышает 50%), принятому для полезной службы, используют объединенный поправочный коэффициент местоположений.

Объединенный поправочный коэффициент местоположений, дБ, рассчитывают по формуле

, (6.1)

где - значение функции обратного интегрального нормального распределения в зависимости от вероятности (см. таблицу 5.1), где параметр численно равен , %;

- стандартное отклонение изменения местоположения для полезного сигнала, дБ;

- стандартное отклонение изменения местоположения для мешающего сигнала, дБ.

6.1.4 Изменения сигнала в местах приема, находящихся вне помещений

Стандартное макромасштабное отклонение для широкополосных сигналов равно 5,5 дБ. Это значение применяют при определении изменения напряженности поля в находящихся вне помещений местах приема, которое учитывают введением поправочного коэффициента местоположений. В таблице 6.1 приведены значения поправочного коэффициента местоположения для макромасштабных изменений для типичных условий охвата мест.

Таблица 6.1

6.1.5 Изменения сигнала в местах приема, находящихся внутри помещений

Изменения сигнала в местах приема, находящихся внутри помещений, обусловлены суммарным учетом изменений в местах приема, находящихся снаружи помещений, и изменений затухания сигнала при проникновении в здание. В диапазоне МВ, где стандартные отклонения сигнала снаружи и внутри здания равны 5,5 дБ и 3 дБ соответственно, их объединенное значение составляет 6,3 дБ. В диапазоне ДМВ, где стандартные отклонения сигнала снаружи и внутри здания равны 5,5 дБ и 6 дБ соответственно, их общее значение составляет 8,1 дБ.

Для макромасштабных изменений в местах приема внутри помещений вносят поправочный коэффициент местоположений по таблице 6.2.

Таблица 6.2

6.1.6 Спектральная маска

Две спектральные маски: верхняя кривая определяет спектральную маску для обычных случаев, а нижняя кривая - спектральную маску для критических ситуаций, требующих дополнительного снижения внеполосной спектральной мощности цифрового сигнала, - представлены на рисунке 6.1, а значения их параметров - в таблице 6.3.

- спектральная маска для обычных случаев;

- спектральная маска для критических ситуаций

Рисунок 6.1 - Симметричные спектральные маски для обычных случаев и для критических ситуаций

Таблица 6.3 - Симметричные спектральные маски

6.2 Виды приема

6.2.1 Режимы приема для DVB-T

Систему DVB-T планируют для следующих режимов приема: фиксированный прием, прием на портативное оборудование (вне помещений и внутри помещений) и подвижный прием, с использованием ряда соответствующих вариантов систем и вероятностей охвата мест.

6.2.1.1 Фиксированный прием определяют как прием с использованием направленной приемной антенны, установленной на уровне крыши. При установке такой антенны достигают близкие к оптимальным условия приема (в пределах сравнительно небольшого пространства на крыше). Параметры типовой приемной установки приведены в 5.2.

При вычислении напряженности поля в случае фиксированного приема считают типичной высоту подвеса приемной антенны 10 м над уровнем земли. При приеме на портативное оборудование (в помещении и вне помещений) принимают высоту приемной антенны 1,5 м над уровнем земли. Для подвижного приема принимают такую же высоту приемной антенны. Так как все расчеты напряженности поля проводят при высоте приемной антенны 10 м, то в расчетах уровней напряженности поля для подвижного приема применяют поправочный коэффициент для пересчета к высоте антенны 1,5 м.

6.2.1.2 Прием на переносное оборудование определяют для классов А и Б:

- прием класса А - это прием, при котором переносный приемник с присоединенной или встроенной антенной используют вне помещения на высоте не менее 1,5 м над уровнем земли;

- прием класса Б - это прием, при котором переносный приемник с присоединенной или встроенной антенной используют в помещениях на первом этаже на высоте не менее 1,5 м над уровнем пола, которые:

- расположены на первом этаже;

- имеют окно в наружной стене.

Прием на переносное оборудование в помещениях на более высоких этажах относят к классу приема Б с внесением поправок к уровням сигналов, но прием в помещениях на первом этаже является наиболее общим случаем. Для обоих классов А и Б предполагают, что:

- оптимальные условия приема будут при перемещении антенны на расстояние до 0,5 м в любом направлении;

- переносный приемник во время приема не перемещается, и, кроме того, вблизи приемника не перемещаются большие объекты;

- отсутствуют экстремальные случаи, как, например, прием в полностью экранированных помещениях.

6.2.1.3 Мобильный (подвижный) прием определяют как прием сигналов в движении при расположении антенны на высоте не менее 1,5 м над уровнем земли. Это может быть, например, автомобильный приемник или портативное оборудование.

Предполагают, что основным фактором при рассмотрении явлений местного приема будут эффекты, обусловленные замираниями в рэлеевском канале. Для компенсации этих эффектов планируют использование запасов на замирание. Уровни запасов на замирание зависят от частоты и скорости движения автомобиля.

6.2.2 Режимы приема для DVB-H

6.2.2.1 Портативный прием имеет ряд вариантов (вне зданий, внутри здания, на нижних и верхних этажах). Помимо этого прием в движении, вероятно, будет возможен на карманные приемники (при ходьбе в прогулочном темпе). Портативный прием разделяют на два класса:

- А - прием вне здания на портативные приемники с присоединенной (например, телескопическая антенна или наушники) или встроенной антенной на высоте не менее 1,5 м над уровнем земли на скорости пешехода или в покое;

- Б - прием внутри помещения на портативные приемники с присоединенной (например, телескопическая антенна или наушники) или встроенной антенной на высоте не менее 1,5 м над уровнем земли на скорости пешехода или в покое на первом этаже в комнате с окном в наружной стене.

6.2.2.2 Мобильный прием разделяют на два класса:

- В - прием на портативные приемники внутри движущегося на высокой скорости транспортного средства с приемником, соединенным с внешней антенной транспортного средства на высоте не менее 1,5 м над уровнем земли;

- Г - прием на портативные приемники внутри движущегося на высокой скорости транспортного средства с собственной внешней (например, телескопическая антенна или головные телефоны) или встроенной антенной на высоте не менее 1,5 м над уровнем земли без связи приемника с внешней антенной транспортного средства.

6.3 Типы модуляции сигнала

Типы модуляции цифрового сигнала выбирают, исходя из требуемого значения чистой битовой скорости. Варианты систем и значения чистой битовой скорости приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4

6.4 Методы планирования сетей

6.4.1 При планировании сети решают три задачи:

- первая - выбор значений технических параметров радиопередающей станции, планируемой для ввода в действие в условиях уже сложившейся передающей сети вещания;

- вторая - выбор значений технических параметров сети радиопередающих станций с целью охвата вещанием заданной территории;

- третья - проведение модификации частотного плана для включения проектируемой сети в состав частотного плана.

6.4.2 При решении первой задачи применяют метод оценки ЭМС по критерию превышения используемой напряженности поля , мкВ/м.

Этот метод основан на сравнении значения используемой напряженности поля на границе зоны покрытия защищаемого частотного присвоения с учетом ввода нового частотного присвоения и значения до его ввода.

Этот показатель рассчитывают для каждой станции существующей сети (как действующей, так и плановой) по формуле

, (6.2)

где - значение используемой напряженности поля на границе зоны покрытия защищаемой РПС с учетом нового частотного присвоения, дБ (мкВ/м);

- значение используемой напряженности поля на границе зоны покрытия защищаемой РПС без учета нового частотного присвоения, дБ (мкВ/м).

Если при расчете окажется, что во всех точках на границе зон покрытия каждой из станций существующей сети, которой новое присвоение (или сеть ОЧС) может оказывать помеху, значение не превышает 0,5 дБ, то считают допустимым введение новой станции с заданными при расчете параметрами. Если значение в какой либо точке на границе зоны покрытия превысит 0,5 дБ, то следует оценить реальную ситуацию и рассмотреть ее с учетом охвата населенной территории.

Если помехи недопустимы, то следует уменьшить значение ЭИМ рассматриваемой станции так, чтобы расчетные условия ЭМС были соблюдены.

6.4.3 При решении второй задачи параметры радиопередающих станций сети выбирают так, чтобы обеспечить надлежащий охват планируемой зоны вещания, а территориальный разнос РПС выбирают так, чтобы на границах зон охвата каждой из станций отношение "сигнал - помеха" было не менее требуемого защитного отношения, т.е. выполнялось условие

. (6.3)

Объединенный поправочный коэффициент местоположений определяют по формуле (6.1).

6.4.4 В третьем случае проводят модификацию частотного плана. В результате модификации частотного плана должна быть сохранена или обеспечена (в случае появления новых частотных выделений в плане) электромагнитная совместимость элементов плана. Если принято решение включить в состав плана частотные присвоения, также должна быть обеспечена электромагнитная совместимость частотных присвоений и частотных выделений плана.

При конвертации частотного выделения плана в частотные присвоения (сеть станций, работающих в одночастотной сети) необходимо провести проверку соответствия рассматриваемой сети частотному выделению плана.

При сравнении сети частотных присвоений и частотного выделения частотного плана наземного цифрового вещания учитывают соответствие частоты, соответствие местоположения и выполнение ограничений по максимальному уровню исходящих помех.

Ограничения по максимальному уровню исходящих помех считают выполненными, если напряженность поля записи плана (частотного выделения) больше или равна суммарной напряженности поля от присвоений, используемых при преобразовании, во всех контрольных точках.

Контрольные точки - точки, в которых проверяют ограничения, определяют для станций/одночастотных сетей присвоений по границам зон обслуживания, а для выделения - по границе зоны (контура) выделения по [3]. Контрольные точки на границе частотного выделения не должны быть удалены друг от друга более чем на 10 км.

Технические параметры эталонных сетей и алгоритм расчета уровня помех от выделений частотного плана и одночастотных сетей цифрового вещания приведены в [3].

По результатам сравнения могут быть сделаны два вывода:

- проектируемая ОЧС полностью удовлетворяет параметрам планового выделения;

- проектируемая ОЧС не полностью удовлетворяет параметрам планового выделения.

В последнем случае проводят анализ возможности устранения причины несоответствия без существенной переработки проекта сети (путем изменения отдельных параметров передающих станций, не приводящего к потерям по охвату населения). Если устранить причину несоответствия таким образом не удается, проводят анализ необходимости соблюдения соответствия плану и принимают одно из двух решений:

- выявленное несоответствие не требует модификации частотных выделений плана или корректировки проектируемой сети;

- выявленное несоответствие требует модификацию частотных выделений плана или корректировку проектируемой сети.

Решение применяют, исходя из характера несоответствия, задач планирования, дополнительных факторов, таких как экономическая целесообразность, технические ограничения, необходимость выполнения международных договоренностей и т.д.

6.4.5 Расчет напряженности поля полезного сигнала

Напряженность поля полезного сигнала телевизионной станции , дБ (мкВ/м), в любой точке зоны покрытия рассчитывают по формуле

, (6.4)

где - напряженность поля для 50% мест и 50% времени, определяемая в расчетной точке для высоты приемной антенны 10 м и условиях приема на открытой местности при ЭИМ, равной 1 кВт;

- эффективная излучаемая мощность полезной станции в азимутальном направлении на точку приема, дБ (кВт).

6.4.6 Расчет используемой напряженности поля

Используемую напряженность поля рассчитывают с учетом защитного отношения и направленных свойств приемной антенны по методике, изложенной в 5.3.

6.4.7 Расчет напряженности поля помехи

Напряженность поля помехи в заданной расчетной точке определяют по формуле

, (6.5)

где - напряженность поля для 50% мест и 1% времени, определяемая в расчетной точке для высоты приемной антенны 10 м и условий приема на открытой местности при ЭИМ, равной 1 кВт;

- эффективная излучаемая мощность мешающей станции, дБ(кВт).

6.4.8 Расчет напряженности поля помехи от ОЧС

Напряженность поля помехи от ОЧС в расчетной точке вычисляют как суммарное поле помех от всех передатчиков, входящих в состав ОЧС.

Значения напряженности поля помехи от каждого из передатчиков ОЧС определяют по формуле (6.5).

Суммарную напряженность поля помех от всех передатчиков ОЧС определяют методом суммирования мощностей по формуле

, (6.6)

где - номер передатчика ОЧС;

- число передатчиков ОЧС;

- напряженность поля помехи от -го передатчика.

6.4.9 Территориальный разнос РПС одночастотной сети

Максимально допускаемые расстояния , км, между передатчиками одночастотной сети цифрового телевидения при различных значениях временных защитных интервалов приведены в таблице 6.5.

Таблица 6.5

6.5 Методы оценки зон покрытия

Реальная зона обслуживания, то есть совокупность мест, где обеспечивается надлежащее качество приема, в действительности может быть определена только после ввода передающей радиостанции в действие на основании результатов обследований условий приема сигналов этой радиостанции на местности. При планировании передающей сети речь может идти только о зоне покрытия, которая отражает потенциальные возможности передающей радиостанции и которую оценивают по результатам расчета зоны обслуживания.

Границу зоны покрытия определяют как геометрическое место точек, в которых значения напряженности поля равны нормируемым значениям . Такие значения определяют расчетным путем, исходя из принятых технических характеристик стандартных приемных установок с учетом внешних помех (промышленные шумы и помехи от других радиопередающих станций) и выбранного процента защиты мест приема на границе зоны.

Радиус зоны покрытия, то есть расстояние от передающей радиостанции, на котором можно обеспечить требуемые значения напряженности поля, определяют путем расчета по кривым распространения приложения А или используя значения таблиц напряженности поля приложения Б.

При этом первоначально вычисляют значение ЭИМ передающей радиостанции по формуле

, (6.7)

где - мощность передатчика, дБ (кВт);

- коэффициент усиления передающей антенны относительно симметричного полуволнового вибратора, дБд.

Значение используемой напряженности поля определяют с учетом вида модуляции сигнала, выбранного процента мест приема и значений параметров конкретного частотного присвоения методом, изложенном в 5.3.

Вычисляют значение приведенной напряженности поля , дБ (мкВ/м), по формуле

. (6.8)

Возможны два случая оценки зоны покрытия.

1) Определение потенциальной зоны покрытия, то есть территории, в пределах которой данная РПС может создать напряженность поля, обеспечивающую возможность приема цифрового сигнала (применяют при выборе параметров конкретной РПС). В этом случае в формулу (6.8) подставляют значение минимальной используемой напряженности поля.

2) Определение зоны обслуживания с учетом помех от других радиопередающих станций (применяют для определения частотно-территориального разноса РПС при планировании сети). В этом случае в формулу (6.8) подставляют значение используемой напряженности поля, а при расчете учитывают направленные свойства приемной антенны.

По кривым распространения приложения А или на основании значений таблиц напряженности поля приложения Б находят расстояние, на котором для заданной высоты подвеса передающей антенны обеспечено значение напряженности поля . Это расстояние и является радиусом зоны покрытия.

Такой расчет выполняют по каждому из 36 радиальных направлений. Направления определяют через 10 градусов в горизонтальной плоскости излучения передающей антенны по часовой стрелке, начиная с направления на север. От места размещения полезной станции вычисляют расстояние, на котором значение напряженности поля полезной станции равно используемой напряженности для ТВ-станции. Координаты расчетной точки, в которой выполнено это условие, фиксируют (эти точки называют контрольными). Линия, соединяющая эти 36 точек, определяет границу идеальной зоны покрытия станции, а расстояние от места размещения полезной станции до границы зоны - радиус зоны в соответствующем азимутальном направлении.

В каждой контрольной точке рассчитывают напряженность поля помехи от потенциальных источников помех в соответствии с 6.4. В массив помех для дальнейших расчетов отбирают помехи, уровень напряженности поля которых не менее значения минимальной используемой напряженности поля минус 12 дБ.

Значения напряженности поля при высоте подвеса передающей/базовой антенны конкретной РПС определяют интерполяцией в соответствии с 5.1.

6.6 Зона покрытия ОЧС

В случае одночастотной сети зона покрытия радиовещательной станции или группы радиовещательных станций представляет собой зону, в пределах которой значение полезной напряженности поля равно или превышает значения используемой напряженности поля, определенной для конкретных условий приема и для предусмотренного процента покрываемых местоположений приема.

При определении зоны покрытия для каждого из условий приема применяют трехуровневый подход.

Уровень 1. Место приема является наименьшей единицей территории зоны покрытия, оптимальные условия приема в ней будут наблюдаться при перемещении антенны на расстояние до 0,5 м в любом направлении. Место приема считается охваченным, если уровень полезного сигнала достаточно велик для компенсации воздействия шумов и помех в течение заданного процента времени.

Уровень 2. Небольшая зона покрытия - территория размером обычно 100х100 м. В этой небольшой зоне указывают процент охватываемых мест приема.

Уровень 3. Зона покрытия радиовещательной станции или группы радиовещательных станций представляет собой сумму отдельных небольших зон, в которых достигнут заданный процент покрытия.

Приложение А
(обязательное)

Кривые распространения радиоволн

Кривые распространения радиоволн в зависимости от расстояния, вида трассы, частоты и процента времени для значений высоты передающей/базовой антенны и высоты приемной/подвижной антенны приведены на рисунках А.1-А.24:

- сухопутная трасса, частота 100 МГц, 50% времени (рисунок А.1);

- сухопутная трасса, частота 100 МГц, 10% времени (рисунок А.2);

- сухопутная трасса, частота 100 МГц, 1% времени (рисунок А.3);

- морская трасса, частота 100 МГц, 50% времени (рисунок А.4);

- холодное море, частота 100 МГц, 10% времени (рисунок А.5);

- холодное море, частота 100 МГц, 1% времени (рисунок А.6);

- теплое море, частота 100 МГц, 10% времени (рисунок А.7);

- теплое море, частота 100 МГц, 1% времени (рисунок А.8);

- сухопутная трасса, частота 600 МГц, 50% времени (рисунок А.9);

- сухопутная трасса, частота 600 МГц, 10% времени (рисунок А.10);

- сухопутная трасса, частота 600 МГц, 1% времени (рисунок А.11);

- морская трасса, частота 600 МГц, 50% времени (рисунок А.12);

- холодное море, частота 600 МГц, 10% времени (рисунок А.13);

- холодное море, частота 600 МГц, 1% времени (рисунок А.14);

- теплое море, частота 600 МГц, 10% времени (рисунок А.15);

- теплое море, частота 600 МГц, 1% времени (рисунок А.16);

- сухопутная трасса, частота 2000 МГц, 50% времени (рисунок А.17);

- сухопутная трасса, частота 2000 МГц, 10% времени (рисунок А.18);

- сухопутная трасса, частота 2000 МГц, 1% времени (рисунок А.19);

- морская трасса, частота 2000 МГц, 50% времени (рисунок А.20);

- холодное море, частота 2000 МГц, 10% времени (рисунок А.21);

- холодное море, частота 2000 МГц, 1% времени (рисунок А.22);

- теплое море, частота 2000 МГц, 10% времени (рисунок А.23);

- теплое море, частота 2000 МГц, 1% времени (рисунок А.24).

Рисунок А.1 - Сухопутная трасса, частота 100 МГц, 50% времени; 50% мест; 10 м

Рисунок А.2 - Сухопутная трасса, частота 100 МГц, 10% времени; 50% мест; 10 м

Рисунок А.3 - Сухопутная трасса, частота 100 МГц, 1% времени; 50% мест; 10 м

Рисунок А.4 - Морская трасса, частота 100 МГц, 50% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.5 - Трасса над холодным морем, частота 100 МГц, 10% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.6 - Трасса над холодным морем, частота 100 МГц, 1% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.7 - Трасса над теплым морем, частота 100 МГц, 10% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.8 - Трасса над теплым морем, частота 100 МГц, 1% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.9 - Сухопутная трасса, частота 600 МГц, 50% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.10 - Сухопутная трасса, частота 600 МГц, 10% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.11 - Сухопутная трасса, частота 600 МГц, 1% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.12 - Морская трасса, частота 600 МГц, 50% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.13 - Трасса над холодным морем, частота 600 МГц, 10% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.14 - Трасса над холодным морем, частота 600 МГц, 1% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.15 - Трасса над теплым морем, частота 600 МГц, 10% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.16 - Трасса над теплым морем, частота 600 МГц, 1% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.17 - Сухопутная трасса, частота 2000 МГц, 50% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.18 - Сухопутная трасса, частота 2000 МГц, 10% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.19 - Сухопутная трасса, частота 2000 МГц, 1% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.20 - Морская трасса, частота 2000 МГц, 50% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.21 - Трасса над холодным морем, частота 2000 МГц, 10% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.22 - Трасса над холодным морем, частота 2000 МГц, 1% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.23 - Трасса над теплым морем, частота 2000 МГц, 10% времени; 50% мест, 10 м

Рисунок А.24 - Трасса над теплым морем, частота 2000 МГц, 1% времени; 50% мест, 10 м

Приложение Б
(обязательное)

Значения напряженности поля кривых распространения в зависимости от расстояния

Значения напряженности поля кривых распространения в зависимости от расстояния, вида трассы, частоты и процента времени приведены в таблицах Б.1-Б.24:

- сухопутная трасса, частота 100 МГц, 50% времени (таблица Б.1);

- сухопутная трасса, частота 100 МГц, 10% времени (таблица Б.2);

- сухопутная трасса, частота 100 МГц, 1% времени (таблица Б.3);

- морская трасса, частота 100 МГц, 50% времени (таблица Б.4);

- холодное море, частота 100 МГц, 10% времени (таблица Б.5);

- холодное море, частота 100 МГц, 1% времени (таблица Б.6);

- теплое море, частота 100 МГц, 10% времени (таблица Б.7);

- теплое море, частота 100 МГц, 1% времени (таблица Б.8);

- сухопутная трасса, частота 600 МГц, 50% времени (таблица Б.9);

- сухопутная трасса, частота 600 МГц, 10% времени (таблица Б.10);

- сухопутная трасса, частота 600 МГц, 1% времени (таблица Б.11);

- морская трасса, частота 600 МГц, 50% времени (таблица Б.12);

- холодное море, частота 600 МГц, 10% времени (таблица Б.13);

- холодное море, частота 600 МГц, 1% времени (таблица Б.14);

- теплое море, частота 600 МГц, 10% времени (таблица Б.15);

- теплое море, частота 600 МГц, 1% времени (таблица Б.16);

- сухопутная трасса, частота 2000 МГц, 50% времени (таблица Б.17);

- сухопутная трасса, частота 2000 МГц, 10% времени (таблица Б.18);

- сухопутная трасса, частота 2000 МГц, 1% времени (таблица Б.19);

- морская трасса, частота 2000 МГц, 50% времени (таблица Б.20);

- холодное море, частота 2000 МГц, 10% времени (таблица Б.21);

- холодное море, частота 2000 МГц, 1% времени (таблица Б.22);

- теплое море, частота 2000 МГц, 10% времени (таблица Б.23);

- теплое море, частота 2000 МГц, 1% времени (таблица Б.24).

Таблица Б.1 - Сухопутная трасса, 100 МГц, 50% времени

Таблица Б.2 - Сухопутная трасса, 100 МГц, 10% времени