Rambler's Top100
Статьи ИКС № 1 2009
Виталий УРОДЛИВЧЕНКО  Игорь ЖЕЛТОНОГОВ  29 января 2009

Цифровое вещание: трудности перехода

Внедрение цифрового ТВ существенно отличается от внедрения других новых технологий. Чаще всего появление нового не отменяет старого. ЦТВ же должно полностью заменить аналоговое вещание.

Игорь Желтоногов, ГейзерВиталий Уродливченко, ГейзерЭволюция вещания

До настоящего времени аналоговое звуковое и ТВ-вещание в большинстве стран, относящихся к Району 1*, регулировалось соглашениями «Стокгольм-61» и «Женева-89», которые устанавливали принципы частотного планирования и планы частотных присвоений и выделений для аналогового радиовещания.

Но с 2006 г. правила использования вещания в полосах 174–230 МГц и 470–862 МГц изменились. На второй сессии Региональной конференции радиосвязи, состоявшейся в мае–июне 2006 г. (РКР-06), был разработан и принят новый Региональный план цифрового звукового и телевизионного вещания в указанных полосах частот, а также соответствующее соглашение – «Женева-06», определяющее порядок и условия его использования.

Данное соглашение охватило значительно больше стран, чем соглашения «Стокгольм-61» и «Женева-89», и фактически заменило их в указанных полосах частот (рис. 1). Принятый частотный план был разработан для систем цифрового наземного ТВ-вещания стандарта DVB-T и звукового вещания стандарта T-DAB.

На РКР-06 было решено, что переход от аналогового вещания к цифровому должен осуществляться постепенно с учетом технических, экономических и социальных особенностей каждой страны. Переходный период должен завершиться к 17 июня 2015 г. В некоторых странах этот срок может быть продлен еще на пять лет, но лишь для диапазона ОВЧ (174–230 МГц).

Для регулирования взаимоотношений между цифровым и аналоговым вещанием на переходный период в соглашение «Женева-06» наравне с цифровым был включен и аналоговый план, а также положения, позволяющие модифицировать, заявлять аналоговые станции и обеспечивать их защиту в течение этого времени.

В аналоговый план вошли радиовещательные присвоения из соглашений «Стокгольм-61» и «Женева-89», а также из списка Регионального содружества в области связи (РСС) для существующих и планируемых аналоговых телевизионных станций на территории стран Содружества. При этом в документах РКР-06 особо подчеркивается, что назначения в рамках цифрового плана не должны ограничивать использование легитимных аналоговых станций. Аннулирование аналогового плана, определенного соглашением «Женева-06», должно произойти после 2015 г.

В то же время администрации связи имеют право продолжать эксплуатацию аналоговых станций в своей стране и после переходного периода. Для этого
РКР-06 предусмотрела две возможности:

- использовать аналоговые станции в соответствии с существующей записью в Международном справочном регистре частот, но при условии, что не требуется защита ЦТВ и не создаются неприемлемые помехи для устройств, работающих согласно цифровому плану, и других первичных служб;

- характеристики (частотные и энергетические) аналоговых станций, которые размещены в зонах, указанных в цифровом плане, должны соответствовать характеристикам цифровых станций, вместо которых они устанавливаются.

Переходный период

В России переход к ЦТВ во многом определяется исторически сложившейся структурой телевещания. Большая территория, существенное различие в плотности населения в различных регионах страны, значительная доля сельского населения оказали влияние на пропорции между наземным эфирным, кабельным и спутниковым способами доставки ТВ-программ до зрителей. До сего дня основными источниками сигналов остаются наземные телевизионные радиопередатчики.

В последние годы интенсивно развивается кабельное ТВ, охватывающее в настоящее время 11% населения. Прогнозируемые специалистами сценарии внедрения ЦТВ в России различны, но наиболее вероятный определяется ожиданиями телезрителей. Для телезрителя из многих преимуществ (многопрограммность, высокое качество изображения, потенциальная интерактивность) на первом этапе наиболее ощутимое – многопрограммность. Поэтому можно предположить, что наиболее востребованным цифровое вещание окажется в сельских регионах, где сегодня доступны от одной до трех-четырех программ. Первой в России (в декабре 2005 г.) внедрила ЦТВ Мордовия.

Поскольку в переходный период должны одновременно функционировать и аналоговое, и цифровое вещание, а также радиоэлектронные средства (РЭС) других служб, то возникает естественный вопрос: каковы в этом случае возможности использования частотного ресурса для ЦТВ?

В соответствии с Решением ГКРЧ от 06.06.05 № 05-06-02-001 «О результатах внедрения цифрового телевизионного вещания в опытных зонах и совместном использовании полос радиочастот 174–230 МГц и 470–862 МГц наземными системами цифрового и аналогового телевизионного вещания», на территории России указанные в решении полосы радиочастот могут быть задействованы для создания ЦТВ стандарта DVB-Т.

Однако, согласно Таблице распределения полос частот между радиослужбами РФ, в диапазоне 470–862 МГц работают также системы воздушной радионавигационной службы и сухопутной подвижной радиосвязи. Применение РЭС других служб в данном диапазоне налагает определенные ограничения на работу систем цифрового и аналогового телевещания (см., например, рис. 2). С учетом защиты РЭС воздушной радионавигационной службы ограничения могут накладываться на работу 13 (!) частотных каналов (45, 54, 55, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 66, 67, 68, 69) ЦТВ, что составляет 26% частотного ресурса в диапазоне 470–862 МГц.

Отметим еще одну важную особенность. Для обеспечения равноправного доступа к частотному ресурсу (независимо от текущего использования аналогового вещания) и упрощения планирования большинство стран (в том числе и Россия) решили не учитывать аналоговые станции при разработке нового цифрового плана. В то же время в соответствии с решениями
РКР-06, аналоговые станции не должны испытывать помехи до окончания переходного периода. Это значит, что при внедрении ЦТВ необходимо обеспечивать совмещение не только с другими радиослужбами (не вещательными), но и с действующими аналоговыми станциями вещания. Причем аналоговые станции не могут быть выключены до тех пор, пока цифровые приемники не будут распространены среди населения в достаточном количестве.

По оценкам специалистов, из-за ограничений, налагаемых станциями аналогового вещания и РЭС других служб, для внедрения цифрового телевидения доступно менее 50% радиочастотного спектра в диапазоне 470–862 МГц.

В ряде регионов полномасштабное внедрение ЦТВ потребует дополнительного частотного ресурса, свободного от существующих применений. Во многих крупных городах его практически нет. Часть занята работающими аналоговыми станциями, часть используется другими радиослужбами. Оценки специалистов в области использования спектра неутешительны: частотный ресурс для развития сетей ТВ-вещания в значительной степени исчерпан. В таких крупных городах как Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Новосибирск, Краснодар и др., в настоящее время практически отсутствуют свободные частотные каналы для новых аналоговых ТВ-станций и очень ограничена возможность выделения каналов для станций цифровых.

Нехватка частотного ресурса ведет к сокращению возможностей развития ЦТВ в переходный период и требует значительных усилий по высвобождению частот для запуска механизма перехода на цифровое вещание.

Дополнительные претенденты или новые возможности?

Эффективность использования частотного ресурса зависит от методов сжатия и параметров схемы модуляции при передаче сигнала. Системы ЦТВ позволяют передавать несколько (по оценкам специалистов, в зависимости от типа программ – до 8) программ в одном стандартном частотном радиоканале шириной 8 МГц. Поэтому часть каналов, ныне используемых для аналогового ТВ-вещания, освободится и составит так называемый цифровой дивиденд, где могут разместиться иные службы, причем некоторые, возможно, на первичной основе. Полосы частот дивиденда – это часть УВЧ-диапазона (470–862 МГц), в котором современная техника обеспечивает оптимальное сочетание информационной емкости и территориального покрытия.

Кто получит дивиденд?

Особый интерес к получению частот за счет цифрового дивиденда в полосе 470–862 МГц проявляют службы подвижной связи. И это неудивительно. Ведь сети подвижной связи 3-го поколения испытывают острую необходимость в частотном ресурсе.

Всемирная конференция радиосвязи 2007 г. (ВКР-07) приняла решение о распределении для подвижной службы и идентификации для систем IMT на глобальной основе полосы частот 790–862 МГц. Для большинства стран Района 1 это распределение вступает в силу после 2015 г. На ВКР-07 также было принято решение, в соответствии с которым до следующей конференции в 2011 г. должны быть проведены исследования и определены условия совместного использования частот 790–862 МГц подвижной службой (в частности, системами IMT) и другими службами, которым в настоящее время эта полоса частот распределена.

Цифровой дивиденд в настоящее время уже доступен в некоторых европейских странах, например в Финляндии, Нидерландах и Германии, где переход на ЦТВ частично произошел. Полный переход на цифру и получение цифрового дивиденда в Европе ожидается после 2012 г. В США уже идет аукцион на диапазон 700 МГц. По некоторым прогнозам, стоимость цифрового дивиденда, к примеру, в Великобритании, составит 7,5 млрд евро, а через 20 лет эта цифра удвоится.

Основные претенденты на цифровой дивиденд:

- мобильное ТВ;

- телевидение высокой четкости;

- беспроводной фиксированный и мобильный широкополосный доступ;

- мобильная связь.

В России на высвободившиеся частоты могут претендовать и цифровые сети профессиональной мобильной связи.

Условия реализации

То обстоятельство, что внедрение цифрового вещания будет проходить без прекращения аналогового, налагает серьезные ограничения на выделение для него частотного ресурса. Выбираемые для ЦТВ каналы должны отвечать следующим условиям:

- не требовать выключения действующих аналоговых передатчиков;

- соответствовать согласованным международным планам цифрового вещания, утвержденным на РКР-06;

- обеспечивать совместимость с другими радиослужбами РФ.

Первое условие важно на начальных этапах внедрения, но оно снимается по мере перевода программ на цифру. На начальном этапе цифровые передатчики могут временно использовать частотные каналы, не соответствующие плану. Однако впоследствии их следует перевести на высвобождающиеся от аналогового вещания «плановые» каналы.

В идеальном случае назначенный канал соответствует предусмотренному в международном плане. Но здесь следует позаботиться о помехах: до окончания переходного периода аналоговые станции не должны испытывать помех со стороны цифровых. Увы, во многих случаях включение цифровых передатчиков на плановых каналах невозможно до выключения аналоговых как внутри страны, так и в сопредельных странах. Таким образом, идеальное решение в большинстве приграничных регионов нереализуемо.

Обеспечение ЦТВ частотным ресурсом в переходный период наиболее затруднено в густонаселенных и промышленно развитых районах. На таких территориях выбор каналов для цифры становится многоступенчатым. Можно назначить временные каналы для отдельных присвоений или временно разрешить работу цифровых передатчиков на плановых частотах с пониженной мощностью. В дальнейшем надо переназначить частоты существующим аналоговым станциям с целью высвобождения каналов для ЦТВ.

Введение цифрового вещания в этих регионах может потребовать проведения ряда организационно-технических мероприятий, особенно при необходимости создания одночастотной сети. В некоторых случаях развитие одночастотных сетей придется начинать с выдачи частотных присвоений отдельным станциям и постепенно расширять зону обслуживания по мере выключения аналоговых передатчиков. В районах с низкой плотностью аналоговых сетей частотные вопросы решаются несколько проще.  

*   Район 1 включает страны Европы, Африки, Ближнего Востока, Россию и страны СНГ.
Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!