A DVB eredményei más területen is hasznosíthatók lennének · telre is alkalmasak. Magyarországon 1999 óta van kí-sérleti sugárzás, a mûsorsugárzás indulása 2005-re

Az informatikai és távközlési ipar már közel öt évekeresi azokat az alkalmazásokat, melyekkel újbólsikeres lehetne. Az informatika hírtelen visszae-

sése után mindenki azt az egyetlen alkalmazást keres-te, mely az egész világ összes informatikai és távközlé-si cégének hatalmas üzleti lehetôségeket kínálna. Avilágcégek tettek is kísérleteket ebben az irányban,azonban egyikkel sem értek el igazán átütô eredmé-nyeket. Ez azért volt különösen kritikus, mert az infor-matikai ipar visszaesése más területeken is recessziótokozott.

Bár átütô sikerrôl sehol nem tudtak beszámolni, dea lassú felemelkedés megindult. A leépítések meg-szûntek és a fejlesztési eredmények lassanként beé-pülnek a termékekbe. Így például az elôfizetôi-hozzáfé-rési hálózatok szélessávú megoldása a felhasználókkörében népszerû lett. Ezeket a szolgáltatók egyszerûeszközökkel meg tudják valósítani és a szükséges be-rendezések új piacot jelentenek a gyártóknak. Ez azeddigiekben azonban fôként az Internet felhasználók-nak volt fontos és ôk rendelték meg a szélessávú hoz-záférés kiépítését, ami a világ népességének csak né-hány százalékát teszi ki.

Vonzó területnek látszik a digitális mûsorszórás ésmûsorszétosztás. Ennek mûszaki elôfeltétele az elmúltévekben alakult ki. Mind a mûholdas csatornák, mind avezetékes átvitel egy részén már digitálisan vehetjük amûsorokat. Ez azonban még nem jelent tömeges elter-jedést, nem segíti az ipart új gyártmányok fejlesztésé-ben és piacra vitelében. Amennyiben az eljárás a föld-felszíni mûsorszórásban is felhasználható lesz, akkormind a vevôkészülékek, mind az adóberendezések te-rületén tömeges igények jelentkezhetnek. A felmerülômûszaki megoldások további fejlesztési munkát, a szol-gáltatóknak új hálózatkialakítási módszereket jelente-nek. A felhasználók pedig jobb minôségû mûsorokhozjutnak.

Jelen számunk a digitális földfelszíni mûsorszórás, aDVB-T kérdéseivel foglalkozik. Ezekbôl elsôsorban aztláthatjuk, hogy kialakultak a szabványok. Bár ezek semvilágméretûek, mert az európai szabványt sem Észak-Amerika, sem Japán nem fogadta el, hanem saját szab-

ványaik szerint indult meg a gyártás és a mûsorszórás.A földfelszíni mûsorszórásnál azonban ez nem jelenti aterjedés gátját.

Kialakult az is, hogy a frekvenciagazdálkodás szem-pontjából milyen elônyöket kínál a DVB-T. Akár több-(MFN), akár egyfrekvenciás (SFN) módszert alkalmaz-nak, ugyanazon frekvenciasávban lényegesen több mû-sor helyezhetô el. A választást, vagy a két rendszerkombinációját, a hálózatfejlesztési szempontok hatá-rozzák meg. Lehetôvé válik ezzel az interaktivitás is,vagyis a felhasználó a mûsor ideje alatt véleményét,vagy javaslatait eljuttathatja a stúdióba. Megismerked-hetünk a frekvenciagazdálkodás és a frekvenciák vé-delmének érdekében létrehozott mérôszolgálattal is.

Különösen büszkék vagyunk arra, hogy megjelenikújságunkban egy világméretû újdonság az MPEG4 ala-pú átvitel alkalmazása a DVB technikában. A kutatók aképkompresszió új módszereit, egy eddig kevésbé el-terjedt technikával, a wavelet-transzformáció alkalmazá-sával teszik még hatékonyabbá.

A cikkeket olvasva egyértelmûnek látszik, hogy aföldfelszíni mûsorszórás a felhasználók számára a pro-gramválaszték növekedését és a minôség javulásáteredményezi. Elterjedése ezért a következô 4-5 évbentömeges keresletet eredményezhet, mind a vevôké-szülékek, mind az adástechnikai berendezések terüle-tén. Bár lehet, hogy bizonyos problémákat okozhat akábeles mûsorelosztással foglalkozó vállalkozások po-litikájában és a mûholdas mûsorok összeállítását is mó-dosítani kell, azonban várható, hogy ezek az üzletá-gak is megtalálják fogyasztóikat, ha nem a nemzeti pro-gramokra, hanem külföldi, vagy országoktól függetlenmûsorokra koncentrálnak.

Reméljük, hogy ezen számunk esetleg nemcsak is-meretterjesztés területén hoz hasznot, hanem felkelti ahazai ipar fejlesztôinek és gyártóinak érdeklôdését is aDVB-T-hez szükséges eszközök iránt. Ezt különösenazért tartjuk érdekesnek, mert a megismert szellemieredmények talán túlmutatnak az országhatáron is.

Lajtha György

LIX. ÉVFOLYAM 2004/7 1

A DVB eredményei más területen ishasznosíthatók lennének

[email protected]

Az 1994-ben készített Bangemann-jelentés fogal-mazta meg elôször, hogy a fejlett információstechnológiára épülô távközlési hálózatok az in-

formációs társadalom alappillérei. A jelenleg még mû-ködô földfelszíni analóg mûsorszóró hálózatok többszempontból nem tekinthetôk korszerû, fejlett techno-lógiájú hálózatoknak, többek között azért sem, mertezek a hálózatok analógok maradtak annak ellenére,hogy a távközlési hálózatok már hosszú idô óta digitá-lis technológiával mûködnek.

A rádió- és televízió-mûsorszórás fejlôdése folya-mán sok minôségjavító, technológiát fejlesztô megol-dást vezettek be, de ezek a változtatások a 90-es évekelejéig nem érintették a jeltovábbítás módját. A folyto-nos módon érzékelt kép és hangjelek átvitele analógmódon történt. Az analóg mûsorszóró hálózatok nemcsak korszerûtlenek, hanem pazarlóan használják akorlátos erôforrást; a frekvencia-spektrumot. Érthetô te-hát, hogy a mûsorszóró hálózatok fejlesztése a digitá-lis, kisebb sávszélességet elfoglaló technológia kidol-gozására irányult.

A számítógépek, a mikroelektronika és az informa-tika fejlôdése lehetôséget adott a jelfeldolgozás új, di-gitális módszereinek kidolgozására. A hang és képjeldigitalizálása, tömörítése a kiváló minôség mellett spek-trumtakarékos átviteli rendszer létrehozását tette lehe-tôvé. A digitális televíziós rendszerek a kiváló minôség-gel az analóg 8 MHz-es televíziós csatorna kapacitá-sán 4-10 mûsort továbbítanak. A hatékony spektrum-kihasználás további lehetôsége, hogy országos, egy-frekvenciás televíziós hálózatok tervezhetôk az ana-lóg, mûsoronként 10-15 csatornát lekötô analóg háló-zatok helyett.

A fejlesztés elsô szakaszának befejezésekor kidol-gozták a digitális televíziós rendszerek szabvány csa-ládjait (DVB-T, DVB-S és DVB-C). Szükséges megem-líteni, hogy a különbözô technológiák elnevezése any-nyira kötôdik a szabványokhoz, hogy például a digitá-lis földfelszíni televízió fogalmát rövidítésként helytele-nül DVB-T-nek hívják a DFT betûszó helyett. A szabvá-nyosítás következô eredménye az interaktív szolgálta-tások MHP szabványcsaládja. Jelenleg dolgoznak aDVB-H szabványon, ami a mobil vétel mûsorsugárzásiszabványa lesz.

A digitális földfelszíni televízió szolgáltatásaibanmennyiségileg és minôségileg is sokkal többet ad, mint

az analóg. A kiváló minôségû kép és hang mellett a di-gitális átvitel olyan szolgáltatásokat is lehetôvé tesz,amelyek az analóg televíziónál nem léteztek. Ezek kö-zül az interaktív televíziózás lehetôségét kell elsôkéntkiemelni.

A digitális földfelszíni televíziós hálózatok az állan-dó helyû vétel mellett a hordozható és a mozgás köz-beni vételt is lehetôvé teszik. A digitális földfelszíni te-levízió szolgáltatási és technológiai helyzetképének ki-alakításához vizsgálni szükséges azokat a platformo-kat, amelyek azonos szolgáltatásokat adnak.

A mûholdas, kábeles és földfelszíni mûsorterjesz-tés ma szolgáltatásként mûködik, összehasonlításukezért indokolt. (Lásd a táblázatot!) A jövôben mûsor-terjesztési platformként további technológiákat kell fi-gyelembe venni. A szélessávú adatátvitel különbözôformáit szükséges elôször említeni: XDSL, szélessávúInternet, TelcoTV stb. Ezek a technológiák kábelesösszeköttetést biztosítanak. Az állandóhelyû szolgál-tatások csoportjába tartoznak. A vezeték nélküli meg-oldások a földfelszíni oszlophoz tartoznak. Meghatá-rozó ebben a csoportban a mobil technológia, amely-nek jövôbeni, 3G UMTS változata hozhatja azt a mû-sor átviteli minôséget és szolgáltatás választékot, melyösszemérhetô a földfelszíni televízióval.

Meg kell jegyezni, hogy az új felhasználóknak mind-három esetben meg kell vásárolniuk az új digitális ve-vôkészüléket. Végül természetesen a mobil vételt csaka földfelszíni mûsorszórás garantálja.

A technológiai lehetôségek kidolgozottak, a világtöbb országában mûködik digitális földfelszíni televí-zió, de az európai méretû elterjedés eddig nem való-sult meg. A digitális földfelszíni televízió bevezetésé-nek és az analóg hálózatok kikapcsolásának errôl azoldalról nincsen akadálya. Az analóg vevôkészülékekkiegészítô berendezéssel alkalmassá tehetôk a digitá-lis sugárzás vételére. A berendezés veszi a digitális je-let, feldolgozza és a kimenetén analóg jelet továbbít ameglévô, analóg tévékészülék felé.

A piacon vásárolhatók olyan televízió vevôkészü-lékek, amelyek kiegészítô berendezés nélkül veszik adigitális mûsorokat. Ezek a vevôkészülékek analóg vé-telre is alkalmasak. Magyarországon 1999 óta van kí-sérleti sugárzás, a mûsorsugárzás indulása 2005-revárható, de még nincs állami állásfoglalás a DFT beve-zetésérôl.

2 LIX. ÉVFOLYAM 2004/7

... ha igen, akkor miért nem?A vendégszerkesztô bevezetôje

TORMÁSI GYÖRGY

[email protected]

Az analóg sugárzás országonként különbözô hosz-szú ideig még megmarad. Ebben az átmeneti idôszak-ban technikai torzszülöttek mûködnek. Példaként Ma-gyarországon a »stúdió – mûsorszétosztó hálózat – te-levíziós adóberendezések – vevôkészülékek« modell-jében a stúdió digitális jelét analóg jellé alakítják, majda szétosztó hálózat bemenetén digitalizálják, mert amûsorszétosztó hálózat már digitális. A televíziós adó-berendezésre analóggá visszaalakított jel kerül, amitaz kisugároz az analóg készülékekhez. Az analóg-digitális és digitális-analóg átalakítások a mûsor minô-ségét nem rontják, de mivel sok felesleges berende-zés mûködik, ez rontja a rendszer gazdasági hatékony-ságát.

A mobilitás, a „minden honnan és mindenkor” kom-munikáció lehetôségének igénye alapvetô emberi igény.Bizonyítéka ennek a mobiltelefon sikertörténete. A mo-bil rádiózás – az egyszerûbb technológia miatt – a ké-szülékek (különösen a telepek) súlyának csökkenésé-vel megvalósult.

A rádiómûsor sugárzás digitális technológiája a 90-es évek elejére kifejlesztésre került. Hazánkban 1995-ben (a magyar mûsorszóró rádiózás megkezdésének70. évfordulóján) megkezdôdött a kísérleti DAB sugár-zás Budapesten. Napjainkban egy multiplexen belül 4mûsor sugárzása folyik változatlanul kísérleti jelleggel.A föld sok országában, Ausztriától Ausztráliáig kiépí-tették az országos adóhálózatokat. A kiváló minôségûmûsorok vételére a lakosság 60-80%-ának van lehetô-sége. A statisztikák tapintatosan hallgatnak a vevôké-szülékek és a hallgatók számáról, mert ezek néhányszázalékos nagyságrendûek. A piacon 20-30 különbö-

zô típusú vevôkészülék kapható, de a szolgáltatástigénybe vevôk száma nem növekszik.

A digitális mûsorszóró rádiózás hosszú-, közép- ésrövidhullámú sávban sugárzó rendszere a DRM. Ez azúj rendszer is az analóg rádió mûsorszórás kiváltásátcélozza meg. A világméretû DRM hálózatokban gon-dolkozó konzorcium 1996-ban alakult meg Párizsban.E 82 tagú szervezetnek a tag országokon kívül tagjaaz ITU is. Megtörtént az új rendszer szabványosításais. A legújabb tervek szerint 2004 lesz az áttörés éve,amikor a kísérleti mûsorsugárzást a rendszeres sugár-zás váltja fel.

Visszatérve a digitális földfelszíni televízió beveze-tésének európai lehetôségeire, elmondható, hogy azanalóg hálózatban több mint 90 ezer adóberendezésmûködik. A vételi oldalon mintegy 250 millió, jelenleganalóg televíziós vevôkészüléket használnak. A kép-hez tartozik, hogy országonként változó helyzetet kella bevezetési stratégiának és a hálózattervezésnek kö-vetni.

Változóak és többségükben a jövôben jelentkez-nek a mûsorvételi igények is. A tetôantennás, belsôté-ri vagy mobil vételhez megfelelô hálózat struktúrát kelltervezni. Ezeknek a feladatoknak a megoldása az ITU-ban folyamatban van, a munka befejezése pedig 2006-ra várható.

Kezelni kell a párhuzamos analóg-digitális sugár-zás, a megnövelhetô mûsor mennyiség és tartalom mû-szaki, szabályozási és gazdasági kérdéseit is. Remél-jük, hogy hazánkban is felgyorsul a digitális rádiózásbevezetése és rendelkezésre állnak majd mind a mû-szaki, mind a szabályozási feltételek.

...ha igen, miért nem?


A mûholdas, kábeles és földfelszíni mûsorterjesztési platformok összehasonlítása(Jelmagyarázat: +++ magas, jelentôs; ++ közepes; + alacsony, jelentéktelen; O nincs)

A DVB-T elônyei

A szolgáltató szempontjából két fontos pozitívumot em-lítenék meg: analóg sugárzáshoz képest kisebb kisu-gárzott teljesítmény szükséges ugyanakkora lefedett-ség eléréséhez, valamint kialakítható az egyfrekvenci-ás adóhálózat. Leginkább ez az a két motivációs ténye-zô, ami döntô lesz abban, hogy ténylegesen leváltsa adigitális adás az analógot. A szolgáltató ezek érdeké-ben a nézônek a következôket ajánlja:

• A 8 MHz sávszélességû csatornában egy helyett öt-hat mûsor átvitelére van lehetôség ugyanolyan mi-nôségben (SDTV – Single Definition Television), vagyegy 16:9 arányú nagyfelbontású csatorna (HDTV –High Definiton Television) sugárzása is lehetséges.

Mindez a digitális jelfeldolgozás és az MPEG tömö-rítés eredménye.

• Kifogástalan, zajmentes képminôség: nincs szel-lemkép, villódzás, színtorzulás, ugyanis az alkalma-zott védelmi idô és hibajavítási eljárások (külsô R-Skód és konvolúciós kód) nagyobb zavarvédettségetbiztosítanak az analóg adáshoz képest.

• CD minôségû hang: sztereó, Dolby Surround vagytöbbnyelvû kísérôhangot.

• Kényelmesebb kezelhetôség: a nézô menülistábólválaszthatja ki a nézni kívánt mûsort. A kiválasztástörténhet a mûsor neve vagy fajtája alapján.


A DVB-T jelene és jövôjeBIRÓ JÓZSEF

BME, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszé[email protected]

Kulcsszavak: minôség, mobilitás, nemzetközi szabványosítás, költségszámítás

A technológia a digitalizálódás forradalmát éli, ez alól nem kivétel a földfelszíni televíziós mûsorszórás sem. A 90-es évek

eleje óta folynak kísérletek a földfelszíni digitális TV (DVB-T) bevezetésére, 1998-tól pedig Angliában megindult az elsô, ke-

reskedelmi jellegû szolgáltatás, majd egyre több ország vezette be az új rendszert. Ezek a lépesek lehetôvé teszik majd, hogy

ez a bonyolultabb, ámde minden szempontból elônyösebb rendszer pár éven belül végleg leváltsa analóg elôdjét és világmé-

retekben elterjedjen.

1. ábraDigitál is TV szabványok a világban

(2003. IV. negyedév)

• Mobilitás: a nézô ülhet akár villamoson, akár egy, azautópályán száguldó autóban, bizonyos adásmó-dok mellett mindig stabil a vétel.

• A mûsorszórás mellett nagy sebességû adatátvitel-re is alkalmas a csatorna, amely tetszôlegesen oszt-ható fel a különféle alkalmazások közt (Teletext,EPG – elektronikus programkalauz, Internet adatát-vitel, szolgáltatás-információk).

• Interaktivitás: visszirányú kapcsolat kialakításávaligénybe vehetôk az olyan interaktív szolgáltatások,mint például az Internet. Ez a visszirányú csatorna(return channel) lehet fix (vezetékes) telefonháló-zat, GSM hálózat, vagy az újabb fejlesztési ered-mények alapján akár a vevôkészülék által az UHFsávban kisugárzott csatorna is. A választást a mû-szaki paramétereken kívül az alkalmazandó szol-gáltatás jellege is befolyásolja.

SzabványokA világon digitális földfelszíni televíziós vételre jelenleghárom szabvány létezik:

• DVB-T (Digital Video Broadcasting – Terrestrial)• ATSC (Advanced Television Systems Committee)• ISDB-T (Integrated Serv. for Digital Broadcasting – Terrestrial)

A három szabvány közül a DVB-T rendszer terjedt elleginkább, fôbb képviselôi Európában és a Távol-kele-ten találhatók, piaci részesedése így meghaladja az50%-ot (1. ábra). Az ATSC szabvány Észak-Amerikábólindult, és Dél-Koreában, valamint Argentínában fogad-ták el. A legkisebb tábort Japán képviseli az ISDB rend-szerével.

A DVB-T Európában

Az elsô, kereskedelmi jellegû digitális televíziós mûsorNagy-Britanniában indult el 1998-ban. Ez fizetôs szol-gáltatás volt és nem terjedt el olyan mértékben, mintahogy azt várták, így csak 2002-ig üzemelt. 2002. no-vemberétôl indult el a „Freeview”, az ingyenesen fog-ható adás, így a szigetországról elmond-ható, hogy nemcsak technikailag voltakaz úttörôk, hanem a gazdasági háttér gye-rekbetegségeit is megszenvedték; az ôpéldájuk és tapasztalatuk nagymértékbensegítette a kisebb országok döntését.

Jelenleg 6 multiplexen, 120 Mbit/s-oseredô adatátviteli sebességgel 28 tv- és16 rádiócsatornát sugároznak és 74%-osországos lefedettség mellett. Az új piaciszemléletre gyors volt a reakció, havonta100.000 digitális vételre alkalmas készülé-ket értékesítenek. A jövôt a britek pozití-van látják, a becslések szerint 2006-2010között, amikor elérik az 99% feletti orszá-

gos lefedettséget, valamint a 95%-os elterjedtséget, ki-kapcsolják az analóg adást, és elsôkként léphetnek ateljesen digitális jövôbe.

2. ábraDVB-T

szolgáltatásokEurópában

(2003. IV. n.év)

Nagy-Britannia mellett több európai ország is meg-kezdte a digitális adást: 1999-ben Svédország és Spa-nyolország, 2002-ben Finnország és Németország, 2003-ban Hollandia és Svájc. Mellettük több ország idén ve-zeti be a kereskedelmi szolgáltatását.

A két skandináv ország a nagy földrajzi terület elle-nére folyamatosan bôvíti a hálózatát, Svédországbana lakosság 90%-hoz eljut a földfelszíni digitális adás,ezt 2005-ig 98%-osra tervezik bôvíteni, majd az analógadásokat folyamatosan kikapcsolni. Finnországban fo-lyamatos fejlesztések folynak az interaktív szolgáltatá-sok indítására, melyet a tervezett negyedik multiplexenfognak megvalósítani (IP DataCast szolgáltatás).

Németországban Berlin környékén indították el a di-gitális adást, ahol is az olcsó vevôkészülékek hatásáraolyan gyorsan megnôtt a nézôk száma, hogy az ana-lóg adást már kikapcsolták. A többi nagyobb város ese-tében a berlinihez hasonló stratégia megvalósításángondolkodnak, szigetszerûen fogja a digitális adás be-kebelezni az analógot.

Hollandiában a brit kudarc ellenére fizetôs rendszertvalósítottak meg 5 multiplexen 25 televízió- és 16 rádió-mûsorral. Alacsonyabb költségével potenciális ellenfe-

A DVB-T jelene és jövôje


3. ábraBrit elôrejelzés a DVB-T elterjedésére

let teremtettek ezzel a kábeltársaságoknak, a versen-gés gyôztese még nem ismert.

Spanyolország a britekhez hasonló helyzetben volt,a 2000-ben elindított szolgáltatás sikertelensége ki-kényszerítette a kódolatlan csatornák sugárzását. Aspanyolok nagy elônye földrajzi helyzetükbôl ered: a vi-szonylag nagy terület és a kevés szomszéd lehetôvéteszi egyfrekvenciás hálózat kiépítését, igaz, csak ki-sebb régiókra, de a rendszer ezen elônyét egyelôre csakitt használták ki a világon. (A választható hálózati struk-túrákról lásd dr. Kissné Akli Mária cikkét e számunk 8.oldalán.)

Az olasz kormány is komolyan gondolja a digitális tvbevezetését, ugyanis 120 millió Euróval támogatja azo-kat a vevôkészülékeket, melyek interaktív képességek-kel vannak felvértezve. A kibôvített televíziós szolgálta-tások mellett fejlesztik az elektronikus kormányzás ésügyintézés megvalósításának mûszaki hátterét, ezzelnagy lépést tesznek annak érdekében, hogy minél job-ban elterjedjenek a készülékek és a tervek szerint 2007-ben kikapcsolják az analóg adást.

Tôlünk keletre a legnagyobb mértékben Oroszor-szágban folyik a felkészülés: több városban üzemel kí-sérleti adás, és a világon egyedül Moszkvában van o-lyan adás, amely a mobil vétel lehetôségét is biztosítja.

Európán kívül

Ázsiában Szingapúr volt az elsô, ahol elindították aDVB-T szolgáltatást, majd egyre több országban vezet-ték be az erre a szabványra épülô rendszert: Ausztrá-lia, India, Tajvan, Vietnam, Malajzia, Tájföld és Új-Zélandtervezi a bevezetést a közeljövôben.

A térségben három ország van, melyek eltérnek azEurópában alkalmazott szabványtól. Japán a saját fej-lesztésû ISDB rendszerét használja, melyet 2003-banindított el. A másik „kakukktojás” Dél-Korea, ôk az észak-amerikai ATSC-t használják 2002 óta. Kína 1997 ótafoglalkozik a digitális TV bevezetésével. A legnagyobblélekszámú ország még nem döntött egyik szabványmellett sem, de az is elképzelhetô, hogy egy negyedi-ket fog kidolgozni a DVB-T és ATSC „klónozásából”.

Az ATSC szabvány az Egyesült Államokból indult el,piaci részesedése nem éri el a 10%-ot. Észak-Amerikánkívül Mexikó, Argentína és Dél-Korea telepített ATSCrendszert. Az Államokban jelenleg 99%-os a lefedett-ség, 1300 mûsort sugároznak, melyben már HDTV adá-sok is szerepelnek. Az elterjedést segítô amerikai sza-bályzások szerint 2007-tôl már csak olyan televízióké-szülék hozható kereskedelmi forgalomba, amely a digi-tális adásokat (is) képes venni.

Adminisztratív teendôk és hazai tervek

A digitális TV sem kerülheti el a sokszor nem egyszerû,de mégis szükséges adminisztratív folyamatokat. A frek-

venciagazdálkodás felelôse a Nemzetközi TávközlésiEgyesület (ITU), amely az egyes országok mûsorszórótevékenységét irányítja. A legfontosabb konferenciá-juk, melyen az új, már digitális frekvenciákat is kiosztják,legkorábban 2005 végén kerülhet megrendezésre. En-nek elôkonferenciáját idén májusban tartották, melyenvalamennyi érdekelt ország képviselôi megjelentek ésbenyújtották igényeiket az egyes frekvenciákra.

A magyar delegáció pozitívan gondolkodik, ugyanisaz egyenlô esélyek elve alapján, országunk megkaphat-ja mind a 6 multiplexhez szükséges frekvenciamennyi-séget, ami nagyban elôsegítheti majd a DVB-T elterjesz-tését Magyarországon. Természetesen azon országok-ban, ahol már mûködik a szolgáltatás, nem fogják korlá-tozni a sávhasználatot, ezért is fontos, hogy minél gyor-sabban induljon el a szolgáltatás.

Magyarországon 1999 óta folyik kísérleti DVB-T su-gárzás Budapest körzetében, 2002-ben az AntennaHungária Rt. kabhegyi telephelyén is elindította a teszt-adást. A digitális televízió a lakosság jelentôs részéhezakkor juthat el, ha a digitális átállás a földfelszíni mûsor-szórásban is megtörténik, ugyanis a háztartások 34%-ában csak földfelszíni analóg formában jön a mûsor.

Az Antenna Hungária elkészítette a DVB-T magyar-országi bevezetésének tervét, mely magában foglalja atelepítési, üzemeltetési és szabályozási kérdéseket is.Ezen feltételek mellett már 2004-ben elindulhat Buda-pest körzetében az országos közszolgálati és kereske-delmi mûsorok sugárzása egy multiplexen. További bô-vítési lehetôségekhez több törvénymódosítás is szük-séges, valamint alkalmazkodni kell a nemzetközi fre-kvenciatervekhez.

2006-tól folyamatosan elindulhat a 2. és 3. multi-plex üzembe helyezése, ezzel párhuzamosan az orszá-gos lefedettség kiépítése. Az analóg adások leállításá-nak végsô idôpontját nehéz elôre jelezni, de legkoráb-ban 2012-re tehetô, amikor a digitális adások a lakos-ság 98%-ához eljuthatnak. Annak érdekében, hogy aDVB-T Magyarországon sikeres legyen, a nézôket kü-lönféle vonzó programcsomagokkal, értéknövelô szol-gáltatásokkal, interaktív lehetôségekkel és jobb minô-ségû, házimozi élményt nyújtó adásformával, mûsorok-kal kell motiválni.

Készülékek

A szolgáltatások indításánál mindig fontos szempont akészülékek termékskálája, ugyanis mindig rengeteg új-donsággal szolgálják ki a nézôket, piacuk folyamatosanváltozik és ez a tény nagyban befolyásolja a rendsze-rek elterjedését, sikerességét és sebességét. DVB-Tvételre jelenleg négy lehetôsége van a tévénézônek:set-top-box (STB), a tévékészülékbe integrált digitálistuner (IDTV), számítógépes vétel, illetve hordozhatóeszköz.

Tudásukat illetôen egyre több funkcióval rendelkez-nek és már jelenleg is egyre több készülék van felvér-tezve interaktivitást lehetôvé tévô képességekkel, vala-

HÍRADÁSTECHNIKA


mint egyre több kezeli a világszerte elfogadott MHPszabványt, ami az interaktív szolgáltatások felfutásátsegítheti elô. Ez a tendencia a közeljövôben várható-an tovább erôsödik.

Az elterjedésnél kulcskérdés lehet a készülék ára.set-top-box esetén már 20.000 Ft-tól beszerezhetôk alegegyszerûbb készülékek. Ezek tulajdonképpen csakdigitális/analóg átalakítók, csak tévézésre alkalmasak,ezért ha több funkciót szeretnénk, akkor mélyebben azsebünkbe kell nyúlni. Az árak nagyban attól függe-nek, hogy a készülék maga milyen szabványokat ismerés mennyi egyéb lehetôséget zsúfoltak bele (beépítettmerevlemez, DVD-lejátszó/rögzítô stb.) IDTV-knél ha-sonló a helyzet. A legolcsóbbakat már 70 ezer Ft-tól belehet szerezni, míg a legdrágább, tényleges HDTV há-zimozi élményt nyújtó készülékek ára elérheti az egy-millió Ft-ot is. A számítógépes vételnek két nagy elônyevan: az egyik a fejlettebb és egyszerûbben kezelhetôelektronikus programkalauz, a másik nagy lehetôség a„személyes videófelvevô” funkció. Ez a hagyományosvideómagnókkal szemben olyan elônyökkel rendelke-zik, hogy felvétel közben, akár kötetlen sorrendben ismegvalósítható a visszajátszás.

A negyedik vételi lehetôség a mozgó vétel. Ezzel aközeljövôben megvalósítható lesz az a korábbi álom,mellyel menet közben, autóban, buszon, vonaton néz-hetjük a tévéadást. Közlekedhetünk akár 200 km/h-ssebességgel is, a digitális sokvivôs adás biztosítja a ki-váló képminôséget, melyet analóg rendszerben nemlehetett megvalósítani.

Digitális jövô, digitális konvergencia

A mobil vétel átvezet minket a jövôbe, megmutatja afejlôdés útját. A legtöbb fejlesztés is ezirányba halad.Egy ilyen tendencia a nagyobb mértékû mobilizálás ésaz integráció.

A tervezett DVB-Handheld (különféle kézi eszközbeépített vételi lehetôség és adásforma) a DVB-T rend-szert fogja majd kiegészíteni. Az új, jobb tömörítési al-goritmusok a kép átviteli sebességét 1 Mbit/s alá fogjákvinni, ez fogja biztosítani a jó minôséget kis képernyô-kön is, valamint lehetôség nyílik IP Datacast hálózatokmegvalósítására. A mobil hálózatok fejlôdésével párhu-zamosan a digitális televízió is tovább fejlôdik és talána DVB-H eszközök fogják ezt a két rendszert összekap-csolni egy közös IP alapú szabvánnyal. A másik kap-csolódási pont a meglévô vezetékes hálózatokhoz ve-zet, ahol szintén az IP lesz a közös nyelv. Ezen tech-nológiák felfutása már 2005-tôl várható.

Ezek a lehetôségek egyfajta egyesüléshez vezet-nek, melyben a mobil hálózatok, az Internet és a mû-sorszóró hálózatok összeolvadnak majd és egyszer el-jöhet majd az a jövô, amit ma egyszerûen csak úgy em-legetnek, hogy digitális konvergencia. Ebben a világ-ban a kommunikáció, a szórakozás és számítástechni-ka integrációja valósul meg, és egyaránt elérhetôvéválik a lakásban, a munkahelyen, a különbözô közleke-dési eszközökön és mindenhol, ahol lesz rá lehetôség.

Irodalom

[1] Rohde&Schwarz, S. Grünwald: Digital TV – Rigs and Recipes, Part 4 (DVB-T)

[2] A digitális földfelszíni televíziós mûsorszórás, Antenna Hungária Rt.

[3] Elôterjesztés – a földfelszíni digitális televízió mûsorszórás bevezetésének stratégiájáról és kormányzati feladatairól

[4] Antenna Hungária Rt. honlapja (www.ahrt.hu hu/szolgaltatasok/tv_digitalis)

[5] DigiTAG események – www.digitag.org:• 4th Annual Public Seminar in Geneva – 2003. dec.• Broadcast Seminar in Madrid – 2003. nov.• Asia Pacific Broadcasting Union Technical Committee Meeting Istambul – 2003. okt.

• DigiTAG Exploratory meeting on the next phases ofDigital Terrestrial TV Development Amsterdam – 2003. szept.

• DigiTAG Mini-Conference at IBC 2003 „DTT – An Exciting Offer fo Existing and New Media Markets” in Amsterdam – 2003. szept.

• DigiTAG supporting DTT for ALL in Europe in Berlin– 2003. aug.

[6] DVB White Papers – www.dvb.org[7] DVB-Scene – EBU[8] ATSC Forum – www.atscforum.org[9] www.broadcastpapers.com

A DVB-T jelene és jövôje


4. ábraA „dig i tá l is konvergencia”

A frekvenciaterv elkészítését megelôzôen dönteni kelltöbbek között a hálózati struktúráról. A DVB-T rendszeraz analóghoz hasonló többfrekvenciás (Multi FrequencyNetwork – MFN) hálózat kialakítása mellett lehetôségetbiztosít egyfrekvenciás (Single Frequency Network –SFN), vagy vegyes hálózatok (MFN+SFN) tervezéséreis. Mérlegelni kell, hogy milyen hálózattal lehet az igé-nyeket leginkább kielégíteni a mûszaki, gazdasági, kör-nyezeti, kulturális stb. feltételek figyelembe vételével. Aválasztás nem könnyû, hiszen nincs minden feltételnekmaradéktalanul eleget tevô megoldás a gyakorlatban.Prioritások felállításával kompromisszumok árán lehet adöntést meghozni. A választás szempontjainak mérle-gelése elôtt vizsgáljuk meg az MFN és SFN hálózatokjellemzôit, elônyeit és hátrányait.

MFN hálózat

Többfrekvenciás, azaz MFN hálózatnagy-, közepes- és kisteljesítményû(MFN1, MFN6, MFN2) adók bármilyenkombinációjából állhat, melyek külön-bözô rádiófrekvencián (TV csatornán)egymástól függetlenül üzemelnek [2].

Ez a tulajdonság lehetôvé teszi re-gionális, vagy helyi mûsorok sugárzá-sát is az országos hálózaton belül.Ugyanaz a televíziócsatorna – az egy-más közötti káros zavar elkerülése ér-dekében (dui) – csak relatíve nagy új-rafelhasználási (másképpen kizáró) tá-volságon (azonos csatornájú MFN adóktelephelyei között minimálisan szüksé-ges távolság) kívül használható újra.Az újrafelhasználási távolság az adóeffektív kisugárzott teljesítményétôl(ERP) és effektív antennamagassá-gától (heff) függôen néhány 10 km és250 km között bármilyen érték lehet.

Az analóg televízió- és rádióhálózatok mindegyikelényegében ilyen többfrekvenciás hálózat. Az egyik fôkülönbség a digitális MFN és az analóg hálózat közöttazonos sugárzási és földrajzi paramétereket feltételez-ve, hogy az újrafelhasználási távolság digitális esetbenkisebb. Másik lényeges különbség, hogy digitális mû-sort szomszéd csatornán is lehet sugározni ugyanarróla telephelyrôl. Mindkét említett tulajdonság a digitálisrendszer spektrumhatékonyságát növeli.

Az egyedi adók által ellátott terület nagyságát csakaz adó saját teljesítménye, effektív antennamagassá-ga, antennakarakterisztikája határozza meg, és nem be-folyásolja a hálózat többi adójának sajátossága. MFNhálózattal bármilyen méretû ellátottság (országos is)biztosítható. Az analóg hálózat infrastruktúrájának egyrésze digitális mûsorszórásra is felhasználható, ami je-lentôs költségmegtakarítást jelent. További elônye, hogymegfelelô, az analóg adó teljesítményénél körülbelül


MFN vagy SFN?Melyik hálózati struktúrát válasszuk

a földfelszíni digitális televíziózáshoz?DR. KISSNÉ AKLI MÁRIA

Nemzeti Hírközlési Hatósá[email protected]

Kulcsszavak: országos ellátottság, interferencia, frekvencia-újrafelhasználás, teljesítménygazdálkodás

1997-tôl – a földfelszíni digitális televízió szabvány (DVB-T, ETS 300 744), valamint a tervezési elvek és módszerek elfogadá-

sát (Chester’97 Megállapodás) követôen Európában – lehetôség van a földfelszíni digitális televíziózás bevezetésére. Az

OFDM modulációs eljárásokkal DVB-T hálózatok tervezésénél a rendszerparaméterek rugalmasan kombinálhatók. A 120 féle

lehetôségbôl megfelelô választással különbözô igények elégíthetôk ki a hálózati struktúrára, vételi módra vagy ellátottsági

kritériumra vonatkozóan [1].

1. ábra Országos MFN jellegû hálózat

Reviewed

c hi = az i . 8 MHz-es TV-csatorna

7-10 dB-lel kisebb teljesítmény választással az analógtelevízió ellátottságával közel azonos ellátottságot biz-tosíthatunk fix vételt feltételezve. Az MFN hálózat hát-ránya, hogy a kisteljesítményû átjátszóadók telepítésé-hez – az analóg TV hálózatokhoz hasonlóan – újabbszabad csatornákat kell biztosítani (MFN8). A szüksé-ges ellátottsági százalék elérése érdekében MFN átját-szóadókkal bôvített hálózatok spektrumhatékonyságarendkívül rossz.

SFN hálózat

Ha egy nagy, vagy közepes nagyságú területet ugyan-azzal a mûsorral kell ellátni, lehetôség van egyfrekven-ciás hálózat kialakítására (2. ábra). SFN hálózatbanmindegyik adó ugyanazon a rádiófrekvencián, ugyan-azt a mûsort továbbítva, egymás hatását figyelembevéve üzemel, közös ellátottságot biztosítva [2].

Ez a tulajdonság az OFDM modulációs eljárásnakköszönhetô, mely lehetôvé teszi, hogy a különbözôadóktól érkezô azonos frekvenciás jelek a vevôanten-nánál összeadódjanak, és növeljék a hasznos jel szint-jét. Az SFN hálózatoknak ezt a tulajdonságát hálózat-nyereségnek hívjuk. Ehhez azonban az szükséges,hogy az SFN módban üzemelô digitális adók szinkroni-zálva legyenek, azaz mindegyik adó ugyanazt a rádió-frekvenciás jelfolyamot ugyanabban az idôpontban,vagy a pontosan kiszámított és ellenôrzött késleltetéstfigyelembe véve sugározza, ami a hálózat üzemelteté-sét bonyolultabbá teszi. A vivôfrekvencia nagyon pon-tos frekvenciastabilitási kritériumnak kell, hogy megfe-leljen.

Az ellátott terület kiterjesztésére, vagy árnyékos te-rületek besugárzására SFN módban úgy van lehetô-ség, hogy újabb szabad frekvenciát nem igényel. A di-gitális rendszer analóghoz viszonyított nagyobb zavar-

tûrô képességébôl adódó spektrumhatékonysága meg-felelô SFN hálózati struktúra kialakítással ily módon nö-velhetô. SFN hálózatban az újrafelhasználási távolsá-got (du) két azonos frekvenciájú SFN ellátottsági terület(allotment) határai között értelmezzük.

Az SFN hálózatok szolgáltatási terület alapján há-romféle kategóriába sorolhatók (3. ábra). Az egyedi szol-gáltatási területek lehetnek országos, regionális vagyhelyi SFN hálózatok. Az országok nagy részében mind-három típusra igény van.

Az ország egész területét lefedô országos SFN há-lózatban az összes adó ugyanazon a rádiófrekvenciánsugározza a multiplexben elhelyezett mûsorokat (3.a).A jelenlegi tapasztalatok és példák azt mutatják, hogyennek megvalósítása bármely országban nehéz azöninterferencia hatás miatt. Kis (Magyarországnál lénye-gesen kisebb) országokban is csak nagyon kis átvitelikapacitást biztosító rendszerparaméterek alkalmazásá-val képzelhetô el [1]. Elméleti számítások és gyakorlatitapasztalatok alapján maximum 200 km kiterjedésûSFN ellátottsági területek megvalósítása célszerû.

Regionális, azaz közepes (maximum 200 km átmé-rô) vagy kis méretû SFN-ek kulturális és/vagy közigaz-gatási régiók besugárzására alkalmazhatók. Ezekneka régióknak a mérete országonként eltérô, még olyanesetekben is, amikor az országok területének nagysá-ga összemérhetô (3.b).

A helyi SFN olyan hálózat, amely városrész, kisebbváros, vagy település helyi mûsorának sugárzását biz-tosítja (3.c).

Az SFN hálózatokat a besugárzott terület mérete,az adók sûrûsége és teljesítménye szempontjából iskategorizálni lehet.

A nagykiterjedésû SFN-t kettôtôl több tucatig terje-dô nagyteljesítményû (ERP>10 KW) adóállomásból

alakítják ki, melyeket számos közepes (0,25<ERP<10 kW), vagy kisteljesítmé-nyû (ERP<0,25 kW) adó egészíthet ki[2]. A besugárzott terület 200 km át-mérôjû is lehet (3.d). SFN esetén elmé-letileg ez a megoldás adja a leghaté-konyabb spektrumfelhasználást. Azok-ban az országokban, ahol a televízió-zásra kijelölt frekvenciasávot teljes e-gészében analóg televíziózásra hasz-nálják, csak az analóg csatornák átren-dezésével/cseréjével szabadíthatók felfrekvenciák nagykiterjedésû SFN meg-valósításához. A gyakorlatban azon-ban ez mind anyagi okokból, mind azanalóg vételi minôség romlása miatt ál-talában nem vállalható, ráadásul csakakkor kivitelezhetô, ha az érintett szom-szédos országban is szabad a kijelöltfrekvencia. A maximális SFN méretetaz országos hálózatoknál említet ön-interferencia hatás is korlátozza.

MFN vagy SFN?


2. ábra Országos SFN jellegû hálózat

Mini/kis SFN hálózatban egy nagyteljesítményû adótöbb kisteljesítményû adóval van SFN-be összekap-csolva az ellátott terület növelése érdekében. Csatornakihasználtság és egyenletes térerôsség eloszlás szem-pontjából ez kedvezô, de számos más technikai körül-ményt is meg kell vizsgálni a tervezés során. Példáulne zavarja a szomszédcsatornás analóg kisadókat azellátottsági kontúron belül. Hordozható és mobil vétel-nél a mini SFN koncepció megfelelô lehetôséget bizto-sít a digitális ellátottság növelésére.

A „sûrû” SFN hálózatnál sok kisteljesítményû és kiseffektív antennamagasságú (például ERP<100 W ésheff<75m) adó van a besugározni kívánt területen, több-nyire egy közepes teljesítményû adóval az ellátottságiterület közepén, melyek együttesen egyenletes térer-ôsség eloszlást mutatnak. A kis adóteljesítmények mi-att kicsi az okozott káros zavarás a szomszédos allot-mentek, vagy országok határövezetében. Ezzel na-gyobb esélye lesz a sikeres koordinációnak. A zavarójelszint tovább csökkenthetô megfelelôen irányított adó-antennák alkalmazásával. A kismértékû zavarás miatt abesugárzási terület is könnyen és rugalmasan növelhe-tô újabb kisteljesítményû adókkal. Meg kell jegyezniazonban azt is, hogy a kisteljesítményû adók alacso-nyabb beruházási költségei ellenére, összességébenmégis nagyon drágán alakíthatók ki a sûrû SFN háló-zatok, mert sok adó telepítése szükséges. A jelenlegivizsgálatok szerint hatszor annyi adóra van szükség,mint ugyanakkora terület analóg besugárzásához.

Az SFN gap-fillereknek a nagyobb teljesítményûadók ellátottsági kontúrján belül lévô árnyékos terüle-tek besugárzására, vagy a hordozható és mobil vételkiterjesztésére használt kisteljesítményû adókat nevez-zük, melyek azonos frekvencián SFN módban üzemel-nek.

Nagy terület besugárzására elméletileg számos ki-alakítási lehetôség van, bár ezek között a valóságbanalig ismerhetô fel különbség. Az egyik legfontosabb el-térés az adótelephelyek közötti távolságban mutatko-zik. Az egyik szélsôséges eset, amikor a hálózat alap-

ját a meglévô analóg hálózat telephe-lyei képezik kb. 80 km-es adótávolsá-gokkal. A másik szélsôséges eset a„sûrû hálózat” kb. 10-20 km-es adóte-lephely távolság kiosztással. A valósá-gos hálózatokban többnyire mindkétesetbôl találhatók elemek.

Vegyes hálózat

Vegyes hálózaton olyan MFN hálóza-tot értünk, amelyik SFN módban üze-melô kisteljesítményû adókkal van ki-egészítve az MFN adók körül (1. ábra,MFN4). A kis SFN megoldás lehetôsé-get biztosít arra, hogy a konvencioná-lis MFN kiegészítôje legyen olyan te-

rületeken, ahol egyébként a terepviszonyok miatt vételnem lehetséges, továbbá régió és országhatár közelé-ben, hogy a zavaró jelszint alacsony legyen. Ezen kí-vül lehetôvé teszi az ellátottság fokozatos fejlesztéséta már meglévô MFN infrastruktúra mellett SFN gap-fille-rek, vagy épületen belüli jelismétlôk alkalmazásával.

Különösen a hordozható vagy mobil vétel biztosítá-sának igényekor válhat kedvelt megoldássá, mert anél-kül, hogy új frekvencia kijelölést igényelne, a szüksé-ges térerôsség biztosítható. Vegyes hálózatokat rendkí-vül változatosan valósíthatunk meg figyelembe véve azaktuális helyzetet, mind az adók elhelyezkedése, minda teljesítmények, SFN méretek stb. szempontjából.

Összefoglalva tehát MFN hálózatról akkor beszé-lünk, ha a hálózat minden adója egymástól függetle-nül, az újrafelhasználási távolságon belül eltérô frek-vencián üzemel. SFN a hálózat, ha mindegyik adó egy-más hatását figyelembe véve azonos frekvencián üze-mel. A gyakorlatban tisztán MFN vagy tisztán SFN or-szágos hálózat kialakítása nem célszerû (spektrumi-gény, költség), vagy nem lehetséges (öninterferencia).A valóságban tehát országos hálózat kialakításánálmindig vegyes rendszert telepítünk, de ezt a hálózatmegnevezést általában nem használjuk. Vegyes háló-zaton belül lényeges eltolódás lehet az MFN vagy SFNjelleg irányába, s többnyire ez határozza meg a háló-zat elnevezését.

Az eddigi megfigyelések azt támasztják alá, hogyhaa gerincadók MFN módban üzemelnek, de az egyedigerincadók ellátottságának kiterjesztésére (az ellátat-lan területek besugárzása gap-fillerekkel, hordozhatóvagy mobil vétel megvalósítása) mini vagy sûrû SFNkoncepciót alkalmaznak, akkor az országos MFN háló-zat megnevezés a szokásos. Ha 2-3 gerincadó és aszükséges számú kisteljesítményû adók SFN-be kap-csolásával alakítanak ki kisebb SFN régiókat, akkor meg-közelítés kérdése, hogy országos SFN-nek vagy orszá-gos MFN–nek tekintjük-e a hálózatot. Ha az országosmultiplex hálózatot 3-4, vagy akár több gerincadó ellá-tott területének megfelelô úgynevezett SFN „allotment”-

HÍRADÁSTECHNIKA


3. ábra SFN hálózat típusai

ekbôl alakítják ki, akkor szokás országos SFN hálózat-ról beszélni. Az, hogy mely esetekben érdemes az ilyenértelemben használt MFN, vagy SFN hálózatkialakítástválasztani, a késôbbiekben meg fogjuk vizsgálni. Elôt-te azonban nézzük meg azt, hogy egyáltalán milyenszempontokat mérlegelhetünk.

Szempontok a hálózat típusának megválasztásánál

A digitális televíziózás megvalósításának idejeA digitális televíziózás két fontos idôszakra osztha-

tó, melyek frekvenciagazdálkodási, hálózatkiépítettség,megvalósítási nehézségek, mûsor- és adatszolgáltatásaránya stb. szempontjából teljesen más jellegûek. A di-gitális televíziózás bevezetésével kezdôdik az átmene-ti idôszak [2], amely az analóg televízióadók kikapcso-lásával zárul. Az átmeneti idôszak hossza országon-ként eltérô lehet, de jellemzôen 3-10 év. Elvileg elôfor-dulhat olyan eset is, amikor átmenet nélkül egyik pilla-natról a másikra szûnik meg az analóg, és kezdôdik adigitális televíziózás. Ilyen tervekre példa még nincs,de arra igen, hogy az ország egy-egy régiójában mint-egy féléves átmeneti idôszakot követôen az analógadókat kikapcsolják (Németország). Noha országos vi-szonylatban ilyenkor is néhány éves átmeneti idôszak-ról van szó, valójában az átmeneti idôszak kezelése egy-egy régión belül csak fél évig tart.

Az átmeneti idôszak egyik legfontosabb jellemzôje,hogy az analóg és digitális mûsorszórás egymás mel-lett létezik, és a földfelszíni analóg hálózaton sugárzottmûsorokat digitálisan is megismétlik (simulcast). Frek-venciafelhasználás és költség szempontjából ez ked-vezôtlen, ezért a lehetô legrövidebb ideig célszerû fenn-tartani. Az átmeneti idôszak hosszának tervezésénél fi-gyelembe kell venni azt is, hogy túlságosan hosszú át-meneti idôszak esetén más platformon gyorsabb lesz adigitális televíziózás elterjedése (mûhold, kábel), ami-nek kedvezôtlen piaci hatása lehet a DVB-T szempont-jából. Ugyanakkor a hoszszabb átmeneti idôszak lehe-tôséget biztosít a zökkenômentesebb átállásra. Az ana-lóg mûsorszórás megszüntetésével kapcsolatos dön-tésnél mindegyik szempontot mérlegelni kell.

A teljesen digitális jövô az analóg mûsorszórás tel-jes megszûnésével kezdôdik. Bár egy-egy ország vi-szonylatában ez az állapot néhány éven belül bekö-vetkezhet, a teljesen digitális jövôrôl csak akkor beszé-lünk, ha annak feltétele mûsorszóró régiók, földrészekviszonylatában valósul meg. Az ITU 1. Régiójára vonat-kozó átmeneti idôszak végérôl a 2006 májusában meg-rendezésre kerülô ITU Regionális Távközlési Értekezlet(RRC06) dönt. Az Európát, Afrikát és Ázsia egy részétfelölelô régióban alapvetôen a gazdasági fejlettségtôlfüggôen még nagyon eltérôek a javasolt idôpontok (2008-2028). Várható, hogy két év múlva mindenki számáraelfogadható kompromisszumos megoldást, – példáulföldrajzi elhelyezkedéstôl függô eltérô idôpontokat – fo-gadnak majd el [2].

SpektrumhatékonyságA spektrumhatékonyság vizsgálata különbözô tech-

nológiák/megoldások összehasonlítására alkalmas. En-nek során azt számolják ki, hogy a rendelkezésre állófrekvenciatartományban milyen mennyiségû, azonos jel-legû információt lehet továbbítani egyik vagy másikmódszerrel. A mûsorszórásban a továbbítható mûsorokszámában, és/vagy minôségében, valamint az átvihetôegyéb kiegészítô információk mértékében nyilvánulhatmeg a spektrumhatékonyság. A földfelszíni digitális te-levíziózásra történô átállás úgy tekinthetô, mint lehet-séges út a spektrumigény csökkentésére, a minôség ésmûsorhoz kapcsolódó szolgáltatások növelésére.

A gyakorlatban mind mennyiségben, mind minôség-ben érzékelhetô a digitális rendszer gazdaságos spek-trumfelhasználása. Ezt a tulajdonságot ki lehet hasz-nálni oly módon, hogy változatlan minôség mellett lény-egesen több mûsort továbbítunk, de ki lehet használniminôségi televíziózásra is, olyan értelemben, hogy jobbminôséget (pl. HDTV), új szolgáltatást (hordozható ésmobil vétel), mûsorhoz kapcsolódó kiegészítô szolgál-tatást (például elektronikus programkalauz), interaktívszolgáltatást stb. biztosítunk.

A földfelszíni televíziós mûsorszórásra kijelölt frek-venciasáv 3-4 analóg hálózat kialakítására biztosít le-hetôséget országonként. A DVB-T jel zavartûrô képes-ségének köszönhetôen ennél lényegesen több digitá-lis TV-hálózat alakítható ki ugyanebben a sávban. Sôtarra is lehetôség van, hogy új digitális állomások kezd-jék meg mûködésüket ott is, ahol az analóg hálózatmár nem fejleszthetô tovább a meglévô analóg vételilehetôség jelentôs zavarása nélkül.

Annak érdekében, hogy a reális igények számát meg-becsülhessük, szükséges alaposabban megvizsgálni,hogy a DVB-T számára biztosított frekvenciasávokbanhány országos multiplex hálózat alakítható ki. A kérdésmeg is fordítható úgy, hogy egy multiplex hálózat kia-lakításához hány televíziós (8 MHz-es) csatornára vanszükség.

Mivel a DVB-T specifikáció nemcsak egy rendszer-konfigurációt tesz lehetôvé, a spektrumigény nagyon sokjellemzô függvénye, melyek a

– modulációs mód (QPSK, 16QAM, 64QAM)– hibajavító kódarány (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8)– védelmi intervallum arány (D/TU=1/4, 1/8, 1/16, 1/32)különbözô kombinációiból [1] adódnak, valamint a– vételi mód (fix, hordozható és mobil)– hely ellátottsági százalék (L=70-95%)– pixel ellátottság [%]– hálózati konfiguráció (MFN, SFN, vegyes)– effektív antenna magasság– adók/allotmentek közötti távolságis alapvetôen befolyásolják a csatorna szükségletet

multiplexenként.

Az 1. táblázatban található néhány példa ideális kö-rülményeket feltételezve (nincsenek régió- és ország-határok, az adóállomások szabályos elhelyezkedésû-ek, a teljes spektrum szabad, a domborzati viszonyok

MFN vagy SFN?


nem változnak jelentôsen) megfelelô támpont lehet aspektrumszükséglet összehasonlítására. A különbözôválasztott rendszerparaméterek befolyását is láthatjuka hálózati és vételi jellemzôkre, a kialakítható multiple-xek számára.

Mindhárom modulációs módnál 2/3 hibajavító kóda-rányt feltételezünk. A d [km] oszlop csak MFN hálózatnálértelmezhetô, mely az adók közötti távolságot mutatja.Az SFN oszlopokban található két érték 50, illetve 150km kiterjedésû SFN allotment területre adja meg a csa-tornaszámot multiplexenként, illetve a 24 Mbit/s átvitelikapacitáshoz tartozó ekvivalens csatornaszámot. [3].

A táblázat szerint 3-4 csatorna elegendô egy orszá-gos multiplex hálózat kialakításához. A 3-4 csatorna/multiplex egy olyan elméleti érték, ami a gyakorlatbannem, vagy csak nagyon drágán kiépíthetô sûrû adóhá-lózattal érhetô el.

MFN esetén ez akkor lehetséges, ha az adók közöt-ti távolság kicsi (kisebb, mint 20 km), és az effektív an-tennamagasság mindenhol közel azonos, mintegy 150-300 méter közötti. Magasabb szintû modulációs mód,helyellátottsági százalék, hordozható vagy mobil vételiigény [1], adók közötti távolság és effektív antennama-gasság növelés, ország- vagy régióhatárok figyelembe

HÍRADÁSTECHNIKA


1. táblázat A paraméterek választásának hatása a spektrumszükségletre

vétele mind-mind növelik a multiplexenkénti RF csator-naszükségletet.

SFN esetén szabályos hatszög ellátottsági területetfeltételezünk (3.a), ami a valóságban nem képzelhetôel a terepviszonyok, országhatár, kulturális régióhatár stb.miatt. A konkrét csatorna számot elsôsorban az SFN te-rület nagysága és a hely, illetve pixel ellátottsági száza-lék befolyásolja.

Ideális esetben IV-V. TV sávban 69-21=48, a III. sáv-ban 11-5=6 TV csatorna áll rendelkezésre digitális tele-víziózásra. Ha mind az 54 csatornát felhasználhatjukDVB-T-re, akkor a multiplexenkénti csatornaszükséglet-tel elosztva megkapjuk a kialakítható multiplexek maxi-mális számát. Megfigyelhetô, hogy a szükséges csator-naszám/multiplex érték a modulációs módtól függ, amialapvetôen meghatározza a multiplex adatátviteli ka-pacitását, a továbbítható mûsorok számát (64QAM-néla legnagyobb, QPSK-nál a legkisebb). Amikor tehát aspektrumhatékonyságot vizsgáljuk, a multiplexek szá-mának megadásával az nem jellemezhetô egyértelmû-en. A spektrumhatékonyság szemléltetésére ezért ér-demesebb az ekvivalens csatornaszám követelménytmegadni. Ez az érték azt mutatja meg, hogy hány csa-tornára van szükség megadott átviteli kapacitás (Mbit/s)biztosításához. Az adatátviteli kapacitás multiplexen-ként a 64QAM, 16QAM és QPSK modulációs módok-nál 3:2:1 arányú [1], ezért a szükséges csatornaszám/multiplex értéket 1-gyel, 1,5-tel és 3-mal kell szorozni,hogy az ekvivalens csatornaszámot megkapjuk.

A táblázat eredményeibôl látható, hogy a 16- és a64QAM modulációs módoknál bár a multiplexenkénticsatorna szükséglet eltérô (54 rendelkezésre álló televí-ziós csatornát feltételezve és a táblázat 7. és 8. sorá-nak adatait felhasználva 16QAM-mel 54/6=9, 64QAM-mel 54/9=6 lehet a maximális országos multiplex háló-zat, az ideális körülményeket feltételezve), az ekviva-lens csatornaszám közel azonos, ezért az átviteli kapa-citás is közel azonos. Mivel mindkét esetben 9 csator-na szükséges a kb. 24 Mbit/s átviteli kapacitás biztosí-tásához, az elérhetô maximális adatátviteli kapacitás9x24=144 Mbit/s. QPSK-nál valamennyivel több csator-na szükséges, ha a realitásokat figyelembe vevô adókközötti 50-100 km távolságot feltételezzük. A 9. soradataival: [54/4]=13 országos multiplex hálózat=13x8=104 Mbit/s adatátviteli kapacitás. A gyakorlatban fôlega 16QAM és 64QAM modulációs módokat választják.

Mûsorszolgáltatói oldalról nem a multiplexek számaaz érdekes, hanem például az, hogy hány program su-gárzására nyílik lehetôség. A továbbítható mûsorok szá-mát nem a multiplexek száma, hanem a rendelkezésreálló átviteli kapacitás határozza meg, ami függ a vételimódtól, zavarokkal szembeni védettségtôl, képminôség-tôl stb. [1].

Ha például hagyományos PAL minôségû mûsor to-vábbítása a cél, amihez 6 Mbit/s átviteli kapacitás ele-gendô, akkor a 144 Mbit/s átviteli kapacitásban 24 mû-sor sugározható függetlenül attól, hogy melyik modulá-cióval, hány országos multiplex hálózatot alakítunk ki.

Az, hogy milyen modulációs módot és egyéb paramé-tereket válasszunk, nem a továbbítható mûsorok szá-ma, hanem más szempontok döntik el.

A táblázatban feltüntetett értékek tisztán MFN, vagytisztán SFN hálózatot feltételeztek. Ugyanakkor vegyeshálózatok is elképzelhetôk, akár úgy, hogy a szomszé-dos országok más hálózat típust választottak, akár or-szágon belül is lehet vegyes hálózatot kialakítani. Néz-zünk a vegyes hálózat spektrumigényére is egy példát.

Az elméleti számítások 9 csatorna/multiplexet ered-ményeznek fix vétel esetén 64QAM, heff=150 m, L=95%és 100% pixel ellátottságot feltételezve (7. sor) MFN ge-rincadó hálózatra. Ugyanakkor Angliában és Svédor-szágban a gyakorlati megvalósításban ennél kevesebbcsatornát használnak. Ez úgy lehetséges, hogy a ge-rincadó hálózatokat kisebb mint 100% pixel ellátottság-ra tervezték, ami csökkenti a spektrumigényt. Példáulebben az esetben 70% pixel ellátottságot választva 9-rôl 7-re csökken a szükséges csatornaszám (13. sor). A100% pixel ellátottságot kisteljesítményû adók (gap-fil-lerek) telepítésével mini vagy sûrû SFN-nel biztosítják,ami a spektrum szükségletet nem módosítja.

A spektrumhatékony hálózatok megvalósításának korlátai

Az optimális, illetve az igényeket kielégítô DVB-T háló-zat megvalósíthatóságának lehetôsége az átmenetiidôszakban és a teljesen digitális jövôben eltérôek.

Az átmeneti idôszakban több kényszerítô tényezô-vel is kell számolni. Ilyenek lehetnek például a

– DVB-T-hez szükséges frekvencia hiánya;– megfelelô védelem biztosítása

a közösen használt frekvencia sávban üzemelômûsorszóró és más szolgálatok számára;

– minél több országos DVB-T multiplex hálózat kialakítása;

– maximális lefedettség elérése;– hordozható és mobil vétel megvalósítása;– analóg mûsor vétele szempontjából

a lehetô legkevesebb változtatás szükségességenézôi oldalról.A teljesen digitális jövôben a frekvenciahiány és más

szolgálatok védelmének biztosítása már nem képezakadályt. Új szempont lehet azonban, hogy az analógadások megszûnését követôen minél kevesebb pénz-re és változtatásra legyen szükség mind nézôi, mind há-lózatüzemeltetôi oldalról a digitális adások vételéhez.

Az átmeneti idôszakban a korlátok más hálózati struk-túra kialakítását teszik lehetôvé és szükségessé, mintami ideális lenne a teljesen digitális jövôben. Megoldástcsak az jelenthetne, ha az átmeneti idôszakot kihagy-va egyik napról a másikra történne meg minden ország-ban az adott mûsorszóró régión belül az analóg-digitá-lis átállás. Ez azonban csak fikció, hiszen ahány ország,annyi bevezetési és megvalósítási stratégia. A realitá-sok figyelembevételével olyan digitális tervet és straté-giát kell készíteni, ami figyelembe veszi a valóságos kö-

MFN vagy SFN?


rülményeket, elsôsorban a zavarmentesség biztosítá-sát. Az átmeneti idôszakban ezért az ideális spektrum-felhasználást biztosító terv megvalósítása egyáltalánnem, vagy csak részben, más szempontok rovására va-lósítható meg.

Rövidtávú stratégiaEurópa különbözô országaiban többféle módszert

dolgoztak ki arra, hogyan találjanak frekvenciát az át-meneti idôszakra. Elôre láthatóan a következô külön-bözô esetek állhatnak elô [2].

1. Ha vannak olyan nagyteljesítményû szabad frek-venciakijelölések, amelyeket koordináltak az érintett or-szágokkal az ST61 Tervben, ugyanakkor analóg televí-ziózásra nem kerültek felhasználásra, azok jó lehetôsé-get biztosítanak a DVB-T elindításához. Az analóg te-levízió ellátottságához hasonló nagy ellátottsági területérhetô el fix vétel esetén. A digitális konverzió nemzet-közi egyeztetése – feltéve ha nem jár telephely változ-tatással – nem okozhat nehézséget, mivel már koordi-nált pozíciókat használ fel digitális televízió csatornák-hoz. Ugyanilyen megfontolásból a hazai analóg háló-zatban sem okozhat zavart, bár néhány esetben lehet-nek kivételek. Az ily módon kialakítható országos digi-tális multiplex hálózatok száma korlátozott, a gyakorla-ti eseteket figyelembe véve legfeljebb egy. Hordozhatóés mobil vétel kiterjesztése csak újabb MFN vagy SFNkonfigurációban kialakított adók telepítésével érhetôel. Elônye, hogy nem igényel különösebb vevôoldali vál-toztatásokat.

2. Olyan csatornák felhasználására kerül sor, me-lyek a Stockholmi Tervben nem szerepelnek. A digitálisrendszer tulajdonságából adódóan lehetôség van újfrekvenciák tervezésére abban a sávban, ahol az inten-zív frekvencia-felhasználás miatt újabb nagyobb, vagyközepes teljesítményû analóg adók számára frekven-cia már nem biztosítható. Digitális adók az analóg adók-kal ellentétben szomszéd csatornákon is üzemelhetnekugyanazt a telephelyet feltételezve. Sok országban eza megoldás mégsem alkalmazható, mert a szomszédoscsatornákat már felhasználták az analóg hálózat ellá-tottságának kiterjesztésére kisebb teljesítményekkel,más telephelyeken, többnyire átjátszóadókként. Figyel-met igényel mind a teljesítmény, mind az ellátott területmegtervezése az új digitális adóknál a megfelelô véde-lem biztosítása miatt az analóg szolgáltatás számára.Nehézséggel járhat a koordinációs eljárás is az érintettországokkal. Új frekvenciák tervezésénél technikai szem-pontból nem szükséges a meglévô telephelyek felhasz-nálása, vagy kizárólagos használata. A megcélzott el-látottság elérése érdekében sokszor szükség is van újtelephelyekkel bôvíteni a hálózatot, hiszen többnyirecsak közepes teljesítményû új adók koordinációjára vanesély, ami az analóg ellátottságnál lényegesen kisebbellátottságot biztosít még fix vétel esetén is. Nézôi ol-dalról új vevôantennák felszerelését igényelheti, me-lyet az analóg adóállomástól eltérô DVB-T adótelep-helyre kell irányítani. Szinte elkerülhetetlen kisebb-na-

gyobb mértékû zavar a meglévô analóg hálózat néhányadójának vételében, melyeket csatorna cserével lehetcsak orvosolni. A hordozható vétel kiterjesztése és/vagymobil vétel biztosítása kisteljesítményû adókkal, több-nyire mini vagy sûrû SFN-nel lehetséges.

3. Néhány – elsôsorban kelet-európai – országban a61-69. közötti TV csatornákat nem mûsorszóró szolgá-latok használták vagy használják. Amennyiben a közel-jövôben felszabadulnak, felhasználhatóak lesznek or-szágos vagy regionális digitális mûsorszórásra már azátmeneti idôszakban is. Jó példa erre Csehország, Szlo-vákia vagy Magyarország. Koordinációs nehézségek kétokból adódhatnak. A sávot katonai célra továbbra ishasználó országok sokszor a szükségesnél is nagyobbvédelmet követelnek ezen eszközeik számára. A nem-zetközi egyeztetés akadályba ütközhet a sáv intenzívanalóg televízió célú felhasználása miatt is.

4. Sok ország gondolkodik a meglévô átjátszóadókesetleges csatorna cseréjében, hogy a megfelelô telje-sítményû DVB-T adó tervezését és üzembehelyezéséthazai kisadó ne akadályozza.

5. Vannak országok, ahol annyira intenzíven hasz-nálják a mûsorszóró spektrumot, hogy új digitális adókszámára frekvencia már nem biztosítható. Ilyen esetbena frekvencia-felszabadítás, az analóg adók kikapcsolá-sa vagy digitális konverziója nyújthat megoldást. Ez el-sôsorban olyan helyeken alkalmazható, ahol nagyará-nyú magas a mûholdas, vagy kábeles mûsorszolgálta-tás a földfelszíni mellett. Ilyen drasztikus megoldás ne-hezen képzelhetô el országos szinten, sokkal inkábbrégióról-régióra hajtható végre. A régió mérete egy-kétanalóg adó ellátott területével lehet azonos. Ezt a meg-oldást alkalmazzák Németországban.

Hosszútávú stratégiaAz alábbiakban tárgyalt stratégia a végleges állapot

kialakítására tett lépéseket foglalja magába, melybenaz analóg rendszerek már nem léteznek. Spektrumfel-használás szempontjából a digitális televízió tervezé-sénél elvileg semmiféle kényszerítô tényezôt nem kellfigyelembe venni. Az új digitális terv elkészítésére vo-natkozó többféle lehetôség között van olyan megoldásis, amely csak egyszerre valósítható meg a régió összesországában [2].

1. Az analóg adók konverziója különösen elônyösmódszer akkor, ha eltérô idôpontban szándékoznak ateljesen digitális televíziózásra átállni. A digitális terv meg-valósításához a szomszédos országokkal lényegébennem kell egyeztetni. Másik nagy elônye a módszernek,hogy az országok megtarthatják az analóg nagytelje-sítményû frekvenciáikat, mellyel az analóghoz hasonlóellátottságot lehet biztosítani fix digitális vétel esetén.Hátránya, hogy nem feltétlenül optimális a frekvenciafelhasználási terv szempontjából, és nem biztos, hogya spektrumhoz való egyenlô hozzáférés elve érvénye-sül. Nehéz továbbá a multiplex hálózatok számát nö-velni. Másik hátránya, ha az analóg adót egyik napról a

HÍRADÁSTECHNIKA


másikra kikapcsolják, a nézôk elégedetlenségére lehetszámítani, hacsak más csatornán korábban simulcastsugárzás nem kezdôdött.

2. Ha egy ország már az átmeneti idôszakban sugá-roz digitális mûsorokat, a meglévô digitális kijelölések fel-használásával készített terv elônyös a digitális mûsorokvételére már berendezkedett nézôknek és biztosítja azökkenômentes analóg-digitális átállást. Ugyanakkor fi-gyelembe kell venni, hogy bár az adóhálózat változta-tás nélkül tovább használható, az átmeneti idôszakbankoordinált frekvenciák sok esetben csak korlátozások-kal használhatók az analóg adók védelme miatt. Ezértnem biztosítja a szükséges ellátottságot. A teljesítménymegfelelô növelése adócserét és újabb koordinációt te-het szükségessé a teljes digitális átálláshoz.

3. Teljesen új terv készítésénél semmilyen korábbanhasznált analóg vagy digitális frekvenciát nem veszünkfigyelembe. Az optimális spektrumfelhasználás és aspektrumhoz való egyenlô hozzáférés könnyen bizto-sítható. Hátránya, hogy az analóg-digitális átállás na-gyon sok változtatással, jelentôs költségekkel jár háló-zatkialakítási és nézôi oldalról. A fix vétel biztosításá-hoz a legtöbb esetben feltehetôen új vevôantennára isszükség van. Új adóberendezések, de legalábbis csator-nacsere kell az átmeneti idôszakban üzemelô állomá-son. A teljesen digitális idôszakra készített új terv frek-venciakijelölései az átmeneti idôszakban csak nagyonkorlátozottan használhatók a még üzemelô analóg adókvédelme érdekében. A megvalósítás sok körültekintést,pontosan kidolgozott végrehajtási tervet és további e-gyeztetést igényel a szomszédos országokkal.

Gazdasági megfontolások

Láthattuk, hogy hálózati topológia szempontjából azegyik szélsôséges eset az egymástól körülbelül 20 kmtávolságra elhelyezkedô adókból álló hálózat, amelyspektrumhatékonyság szempontjából a legkedvezôbbmegoldás. Bár többnyire kis antennamagasságú és tel-jesítményû adóállomások megfelelôek, melyek relatíveolcsón telepíthetôk, mégis a sok szükséges adó miattez meglehetôsen drága megoldás. A sûrû hálózat ki-alakítása lényegében MFN vagy SFN hálózat struktúrá-val is lehetséges. SFN esetén nagyjából szabályos há-romszögben elhelyezkedô adókból kiépített hálózat azideális.

A másik szélsôséges hálózatmegvalósítási lehetô-ség, amikor kizárólag a meglévô analóg infrastruktúráthasználják fel a digitális hálózathoz, beleértve ugyan-annak az antennarendszernek a hasznosítását is. Eb-ben az esetben MFN hálózatról beszélünk. Ez költség-megtakarítást jelent a mûsorszolgáltatóknak és hálózat-üzemeltetôknek, ugyanakkor a nézôi oldalról is elônyöshiszen a vevôantenna rendszeren semmiféle változtatás-ra nincs szükség.

Az elôzôekben tárgyalt elsô optimális spektrumhaté-konyságú megoldásnak az az alapvetô hátránya, hogygyakorlatilag a gazdaságilag legfejlettebbnek mondha-

tó országok sem vállalhatják az azzal járó költségeket.A másik megoldás kis költségek mellett teszi lehetôvé adigitális televíziózást, ugyanakkor nem biztosítható mo-bil vétel, hordozható is csak az adók kis körzetében. Azanalóg ellátottsággal közel azonos fix vételi ellátottságbiztosításához nagyteljesítményû DVB-T adókra lenneszükség, ami az átmeneti idôszakban a nemzetközi ko-ordinációs nehézségek, valamint az üzemelô analóg há-lózatnak okozott zavar miatt nehezen vagy egyáltalánnem biztosítható.

Levonható a következtetés, hogy a valóságban, fô-leg az európai országokat nézve nincsenek olyan ide-ális feltételek, ahol a hálózat típusa a fenti szempon-tokból adódó követelmények mindegyikét maximálisankielégítené. Inkább kompromisszumok árán kell dönte-ni. Néhány elképzelt stratégiát kiragadva nézzük meg,hogy milyen áron lehet egyik, vagy másik szempontotelônyben részesíteni az elôzô részek alapján.

A digitális jövôre vonatkozó lehetséges tervezési stratégiák

1. Cél, hogy az új digitális terv maximálisan spektrum-hatékony legyen. Az átmeneti idôszakban még nemvalósítható meg, ezért arra más tervet kell kidolgozni. Ateljesen digitális jövôben 150-200 km átmérôjû, szabá-lyosan elhelyezkedô adókból álló SFN allotmentek szük-ségesek. Minden országnak ezt a stratégiát kell követ-nie és egyszerre kell az analóg-digitális átmenetet meg-valósítania. Az analóg adás megszûnését követôen újadóhálózatra, adóberendezésekre, frekvencia cserékre,vevôoldali antenna rendszer módosításra van szükség.A régióhatárok figyelembe vétele csökkenti a spektrum-hatékonyságot. Megvalósítása drasztikus változások-kal és nagy költségekkel jár. Az országhatárok figye-lembe vételével körülbelül 4-6 csatornára van szükségmultiplexenként. Költségeket nem tekintve legnagyobbakadály a más országok döntésétôl való függôség.

2. Cél, hogy az új digitális terv már az átmeneti idô-szakban maximális védelmet biztosítson minden mûsor-szóró és nem mûsorszóró szolgálatnak. A meglévô ana-lóg infrastruktúrán alapuló vegyes, MFN jellegû hálózat-tal valósítható meg. Az 1. pontban bemutatott hálózat-hoz képest lényegesen rosszabb a spektrumhatékony-ság. Az átmeneti idôszakban az adók nagy része csakjelentôs teljesítmény korlátozással helyezhetô üzembea szomszédos országokkal történt egyeztetést követô-en. Hordozható és mobil vétel kiterjesztése az analógadók kikapcsolását követôen mini SFN-nekkel valósít-ható meg. A hálózat kiépítés kevésbé költséges, és zök-kenômentesebb átállást biztosít. Vevô oldalon szükséglehet az antennarendszer módosítására, vagy cseréjé-re. Az országon belüli analóg-digitális átállás a szom-szédoktól eltérô idôpontban is lehetséges, de a telje-sen digitális terv megvalósításában korlátozásokra le-het számítani az átmeneti idôszak végéig. Az ország-határok figyelembevételével körülbelül 9 csatornára vanszükség multiplexenként.

MFN vagy SFN?


3. Annak érdekében, hogy az átmeneti idôszakbanmás szolgálatok védelme ne tegye lehetetlenné a digitá-lis televíziózást és gördülékeny legyen az átállás, ugyan-akkor elviselhetô költségekkel legyen megvalósítható aspektrum felhasználása, szükséges a helyes arány ki-alakítása a spektrumhatékonyság és más szolgálatokvédelme között. Ehhez rugalmas tervezési eljárás szük-séges, melyre az RRC04-en elfogadott tervezési alap-elvek és módszerek alapján lehetôség kínálkozik. Leg-célszerûbbnek az látszik, ha a hosszútávú stratégia 1.pontjában ismertetett analóg adók konverzióján alapu-ló terv készül.

A konverzió elônyeit és hátrányait az elôzôekben márismertettük. Két módszer is van az analóg adók konver-ziójára. Egyik esetben az analóg frekvencia kijelölése-ket digitális kijelölésekbe konvertálva az analóggal azo-nos ellátottságot kapunk fix vételre. Másik módszer azanalóg frekvencia kijelöléseket akkora digitális allotmentterületekbe konvertálja (channel potential method) [2],ami még biztosítja a szükséges újrafelhasználási távol-ságokat más azonos csatornájú adókhoz. Az így meg-határozott ellátottsági terület nagyobb lesz, mint az el-sô módszernél, ami növeli a spektrumhatékonyságot.Megfelelô rendszerparaméterek választásával 7-8 csa-torna is elegendô lehet egy multiplex hálózat kialakítá-sához (fix vétel, 64QAM). A hordozható és mobil vételSFN kisadókkal valósítható meg mindkét esetben.

Nemzetközi példák az átmeneti idôszak kezelésére

Az országok elképzelései változóak attól függôen, hogya televíziós szolgáltatások különbözô fajtái milyen szin-ten vannak (például a földi, kábeles és mûholdas). Azeurópai, elsôsorban nyugati országok többsége 2008-2015 között tervezi az analóg kikapcsolást.

A bevezetéskor 2-6 multiplexen kezdôdik a digitálismûsorszolgáltatás az ország adottságitól függôen (föld-rajzi elhelyezkedés, szabad frekvenciák mértéke). Orszá-gos SFN hálózat kiépítését senki sem tervezi, elsôsor-ban mûszaki megvalósítási nehézségek (öninterferen-cia, rendelkezésre álló szabad csatorna) miatt. Többsé-gük vegyes SFN/MFN konfigurációban gondolkozik, aholaz SFN megvalósítás a gap-fillerektôl, a helyi vagy re-gionális méretekig terjed [3]. Bevezetéskor az országoktöbbsége fix vételt tervez, a hordozható beltéri vétel le-hetôségével kiegészítve sûrûn lakott városi környezet-ben. Mások kifejezetten a hordozható beltéri vagy mo-bil vételre koncentrálnak.

Németországban a mobil vétel megvalósítása a célmár az átmeneti idôszakban is. Régiónként SFN háló-zatot alakítanak ki. A régió határokat, a frekvenciagaz-daságosság szempontjait és az öninterferencia elkerü-lését figyelembe véve 150-200 km kiterjedésûek lesznekaz SFN-ek. A modulációs mód 64QAM, a hibajavító kód-arány 2/3.

Franciaország MFN hálózati struktúrát tervez fix vé-telre. Az átmeneti idôszakban a hordozható beltéri vé-

telt a sûrûn lakott városi környezetben SFN gap-fillerek-kel valósítják meg.

Svédországban a hálózati struktúra alapvetôen MFN,de van néhány szomszédos nagyteljesítményû telep-hely, melyeket regionális SFN-be fogtak össze. A hor-dozható beltéri vétel lehetôségét szintén a sûrûn lakottvárosi környezetben SFN gap-fillerekkel biztosítják.

Angliában az MFN hálózatokat alapvetôen fix vétel-re tervezték.

Összegzés

A DVB-T sikeres bevezetésének kulcsfontosságú té-nyezôje a spektrum hatékony felhasználása. Az, hogymilyen mértékû spektrumhatékonyságot érünk el, alap-vetôen meghatározza a választott hálózati struktúra.Az ideális hálózati struktúra kialakítását azonban az át-meneti idôszak emelte korlátok, gazdasági megfontolá-sok stb. alapvetôen befolyásolják, melyeket gondosankell mérlegelni a döntés meghozatala elôtt. Általánosanhasználható tervezési stratégia, mely minden ország-ban optimális tervet biztosít nem létezik. A DVB-T rend-szer által kínált rugalmas tervezési módszerek azonbanlehetôséget biztosítanak arra, hogy az egyes országoksajátos körülményeit és igényeit figyelembe vevô digi-tális terv készüljön az RRC06 DVB-T Tervezôi Értekez-leten.

Bár konkrét értékek még nem adhatók meg a DVB-T hálózatok számára, azt azonban kijelenthetjük, hogya jelenlegi három földfelszíni televízió programhoz ké-pest lényegesen több mûsor vételére nyílik majd lehe-tôség a digitális jövôben. A DVB-T elônyei azonban nem-csak a mûsorok számának növekedésében nyilvánul-nak meg, hanem olyan szolgáltatásokban is, – példáulmobil vételi lehetôség, interaktivitás, minôség javulás –,melyek minden bizonnyal vonzóvá teszik a digitális tech-nológiát mind nézôi, mind szolgáltatói oldalról.

Irodalom

[1] Kissné Akli Mária: Digitális rendszerjellemzôk választása DVB-T adók besugárzás-tervezéséhez, Híradástechnika, 2002/8.

[2] Resolutions from the First session of the RegionalRadiocommunication conference for planning of thedigital terrestrial broadcasting in parts of Region 1. and 3. in the frequency bands 174-230 MHz and 470-862 MHz, Geneve, 10-28 May 2004.

[3] BPN 038 Report from Ad hoc group B/CAI-FM24 to B/MDT and FM24 on spectrum Requirements for DVB-T implementation, EBU, March 2001.

HÍRADÁSTECHNIKA


A digitális televíziózás kezdetétôl nyilvánvaló volt, hogyaz áttérést az analóg rendszerrôl a digitális rendszerrenagymértékben segíthetik az interaktivitást lehetôvétevô szolgáltatások, hiszen a digitális televíziós rend-szer legfôbb vonzerejét – legalábbis ami a felhasználóioldalt illeti – éppen ezek jelentik.

A visszirányú lehetôségek vizsgálatát az Egyetem-közi Távközlési és Informatikai Központ (ETIK) által ko-ordinált és külsô ipari partnerek, többek között az An-tenna Hungária által finanszírozott kutatás részekéntvégeztük. A különféle visszirányú lehetôségeket egyen-ként górcsô alá véve arra a következtetésre jutottunk,hogy a DVB-T esetén leginkább használható visszirá-nyú megoldás a földfelszíni, rádiófrekvenciás rendszer,így tehát ezzel részletesebben foglalkoztunk és elké-szítettük a rendszer MATLAB-SIMULINK szimulációját.E tanulmányban magát a rendszert ismertetjük, vala-mint bemutatjuk azokat a nemzetközi projekteket, me-lyek a földfelszíni visszirány mûködését valós körülmé-nyek között vizsgálták.

1. A szabvány rövid története

A DVB fórum elôször a visszirányú távközlési csatornák(ISDN, PSTN) használatának technikai leírását alkottameg, majd pedig hozzákezdett a sávon belüli visszirá-nyú csatornák szabványainak kidolgozásához.

A visszirányú csatornák szabványai éppen olyan sor-rendben készültek el, mint ahogy maguk a digitális te-levíziós szabványok. Elôször a kábeles és LMDS (Lo-cal Multipoint Distribution System – helyi többpontú szét-osztási rendszer) visszirányú lehetôségeit szabványo-sították. Ezt követte a DVB-RCS, a mûholdas vissziránymegalkotása. A sort pedig a földfelszíni közeg zárta.

A DVB-RCT (Digital Video Broadcasting Return Chan-nel Terrestrial – digitális képmûsorszórás földfelszíni vissz-iránya) mûszaki alcsoport több mint egyévnyi munkaután, 2001. márciusában terjesztette be a szabványt aDVB-T rendszerrel foglalkozó bizottság elé, melyet a DVBkonzorcium 2001. áprilisában már el is fogadott. A szab-

ványtervezetet az ETSI 2002. márciusában EN 301 958v1.1.1 (2002-03) néven tette közzé.

A DVB konzorcium néhány tagja a rendszert az ITU-hoz (International Telecom Union - Nemzetközi Tele-kommunikációs Egyesület) is benyújtotta, mely aztajánlásként, azaz „a digitális földfelszíni televíziózásajánlott visszirányú csatornájaként” fogadta el.

A várakozások szerint – az ETSI általi szabvánnyáminôsítésnek és az ITU ajánlásának köszönhetôen – aWARC 2005-ös konferencián az RCT spektrumigényétis figyelembe veszik majd.

2. A DVB-T földfelszíni visszirányánakrendszertechnikája

Az DVB-RCT szabvány vezeték nélküli interaktív csa-tornát definiál, melyen keresztül széles sávú, valós ide-jû szolgáltatás biztosítható. A DVB-RCT által kínált meg-oldás spektrumhatékony és az átvitelhez a földfelszíniviszonyokkal jól megbirkózó OFDM moduláció egyik vál-tozatát használja. Segítségével egyetlen adóval akár65 kilométeres sugarú területek (cellák) is kiszolgálha-tók, a felhasználók által igénybe vehetô bitsebességpedig még a lefedett terület határának közelében iselegendô a visszirányú információk átviteléhez. Perszeahol szükséges – a sûrûn lakott területeken – ennél lé-nyegesen kisebb cellaméreteket alkalmazva a kiszolgáltfelhasználók száma megtöbbszörözhetô. A rendszer to-vábbi elônye, hogy nincs szükség konkrét frekvenciakijelölésére: a III., IV. és V. sáv bármelyik üres tartomá-nyában képes mûködni anélkül, hogy zavarná a szom-szédos analóg vagy digitális szolgáltatásokat.

A DVB-RCT a következô szabályokra épít:• Annak biztosítása érdekében, hogy minél több fel-

használó kapcsolódhasson az interaktív hálózathoz,a VHF és UHF sávú rádiófrekvenciás visszirányú csa-torna idôben és frekvenciában is fel van osztva.

• A moduláció a földfelszíni csatorna káros hatásainakellenálló ortogonális frekvenciaosztásos nyalábolás(Orthogonal Frequency Dicision Multiplex – OFDM).


A DVB-T rádiófrekvenciás visszirányúmegoldásának bemutatása

SEBESTYÉN ÁKOS

Budapest Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Híradástechnika Tanszé[email protected]

Kulcsszavak: különcsatornás átvitel, elérhetô bitsebesség, OFDM keretkialakítás, szabványok

A digitális földfelszíni mûsorszolgáltatás tervezett bevezetését megelôzôen meg kell vizsgálni, hogy milyen módon biztosít-

ható az interaktivitás, azaz a felhasználó milyen közegen keresztül tud kapcsolatba lépni a tartalomszolgáltatóval. Egysze-

rûbben fogalmazva: milyen visszirányú csatornán keresztül tud adatokat küldeni a tartalomszolgáltatónak. Tanulmányunkban

ezt a kérdéskört járjuk körül, s fôleg a rádiófrekvenciás visszirányú megoldásra koncentrálunk.

Az OFDM moduláció az adattovábbítást nem egyvivôn rövid szimbólumidô alatt, hanem sok függetlenvivôn oldja meg.

• A modulációhoz szükséges szigorú frekvencia- ésidôszinkronizációt a DVB-T adatfolyamba beágyazottinformációk által a bázisállomás végzi.

• A visszirányú jelek sugárzásához a végberendezésa vevôantennát használja.

1. ábra Az RCT vevôoldal i blokkdiagramja

A földfelszíni visszirány esetén használatos felhasz-nálói végberendezést az 1. ábra mutatja.

A fizikai réteghez a csatornakódolást és moduláci-ót végzô elemek tartoznak. A csatornakódolás elsô lé-pése valamilyen hibakorlátozó kódolás alkalmazása.Az RCT szabvány esetén a hibakorlátozó kódolás le-het turbó kódolás vagy Reed-Solomon kódolásból éspontozott konvolúciós kódolásból álló láncolt hibrid kó-dolás. Mind turbó, mind pedig láncolt hibrid kódolás ese-tén két kódarány használható: 1/2 vagy 3/4. (Ez azt je-lenti, hogy három bejövô adatbithez a kódoló kimene-tén hat vagy négy kimenô bit tartozik.)

A kódolóból kilépô bitek a leképezôre kerülnek. A le-képezés történhet QPSK, 16-QAM vagy 64-QAM kons-telláció szerint, azaz szabadon megválasztható, hogyegyetlen vivô 2, 4 vagy 6 bitnyi információt továbbítson.A kódarány és a leképezés paraméterei felhasználón-ként változhatnak, sôt adás közben is módosíthatók,ilymódon lehetôség van dinamikusan hozzárendelhetôadaptív moduláció megvalósítására. Az adaptív modu-láció a bitsebesség rugalmas megválasztásán túl lehe-tôséget nyújt a szomszéd csatornás interferencia korlá-tozására is. Egy adott cella szélén lévô felhasználó pél-dául a legvédettebb, 1/2 kódarányú és QPSK konstel-lációjú kódolást használva alacsony kisugárzott teljesít-ménnyel tud a bázisállomással kapcsolatba lépni. A bá-zisállomás közelében lévô felhasználók persze használ-hatnak ennél nagyobb adatsebességet lehetôvé tevômodulációs módot is.

A leképezést követi a keretek kialakítása és OFDM-vivôkhöz rendelése. Ezen lépést – bonyolultsága miatt– külön pontban tárgyaljuk.

A csatornakódolás és moduláció felkeverés és kisu-gárzás elôtti utolsó lépése az OFDM moduláció és a vi-vôformálás. Az OFDM során a felhasználó számára ki-osztott vivôket a megengedett idôrésekben a hozzájukrendelt szimbólumok amplitúdójával és fázisával modu-láljuk. Az így modulált vivôk esetén a szimbólumközi át-hallás vagy védelmi intervallum alkalmazásával, vagypedig Nyquist-jelformálással küszöbölhetô ki.

A DVB-RCT szabványa az átvi-telben részt vevô vivôk száma ésegymástól való távolságuk alapjánhat átviteli módot definiál (1. táb-lázat). A rádiófrekvenciás csatorná-ban névlegesen 1024 vagy 2048vivô továbbítható. A sávszélességa vivôtávolságtól és az FFT-méret-tôl függ. A hat átviteli mód minde-gyike – az eltérô sávszélességigé-nyen túl – más-más mértékben vé-dett az idô- és frekvenciabeli pon-tatlanságokkal és zavarokkal szem-ben, azonos körülmények közötteltérô lefedettséget produkál, va-lamint más-más maximális mozgá-si sebességet tesz lehetôvé.

3. Keretkialakítás

Az RCT rendszerben az egyes végberendezések a bá-zisállomás által meghatározott vivôkön továbbíthatnakadatokat. A vivôszám szûkös volta azonban szüksé-gessé teszi, hogy a végberendezések a közös vivôketeltérô idôintervallumok alatt, jól meghatározott idôr-ésekben vegyék igénybe. Így tehát a visszirányú rend-szer mind idôben (idôrések), mind pedig frekvenciában(vivôk) fel van osztva.

Az információt meghatározott struktúrákban, kere-tekben viszik át. Az átviteli keret két jól elkülönülô rész-re osztható fel: a mûködéshez szükséges jelzô, ango-lul ranging információra és a pilotszimbólumokkal kiegé-szített hasznos adatra. Ez utóbbit nevezik burststruktú-rának. Az RCT rendszer két átviteli keretet ad meg (lásd3.2. pont). Az elsô átviteli keretben a jelzô információk

HÍRADÁSTECHNIKA


1. táblázat A DVB-RCT átvitel i módjai 8 MHz-es csatorna-sávszélesség esetén

és a burstruktúrák közötti felosztás idôirányú, a második átviteli keretben in-kább frekvencia irányú. Ez azt jelenti,hogy az elsô keret esetén bizonyos idôr-ésekben az összes vivô jelzô informáci-ót, más idôrésekben burstruktúrát továb-bít, a második átviteli keret esetén a jel-zô információ és a burstruktúra átviteleidôben párhuzamosan, más-más vivôntörténik. Azt, hogy éppen melyik átviteli keretet érde-mes használni, sok tényezô befolyásolja, többek közötta földrajzi adottság, a felhasználók száma, valamint azadatsebesség igénye.

3.1. BurststruktúrákA végberendezés számára az adóoldalon kiosztott

frekvencia- és idôrés a burst. A kódaránytól és minden-féle egyéb paramétertôl függetlenül a burst mindig 144adatszimbólumból áll, melyek között elszórva pilotvivôktalálhatók.

A DVB-RCT szabványa három burststrukúrát defi-niál (2. ábra), melyek különbözô frekvencia-idôrés kom-binációk használatát teszik lehetôvé. A burstruktúrák ki-alakításával tehát befolyásolható a zaj és interferenciaelleni védettség, illetve a bitsebesség. A különféle struk-túrákhoz különbözô számú vivô tartozik. Az egyes burst-struktúrák által használt vivôk összességét alcsatorná-nak nevezzük. A vevôkészülék egyszerre több alcsator-nát is igénybe vehet, így az adatsebesség megtöbbszö-rözhetô.

A szimbólumközi áthallás kiküszöbölése céljából atovábbított vivôket vagy védelmi intervallummal kell el-látni, vagy pedig Nyquist-szûrésnek kell alávetni. A kétesetben a pilot- és adatszimbólumok elrendezése meg-egyezik egymással, egyetlen különbség, hogy Nyquist-formálásnál a burstöt vagy a burstöt alkotó miniburstö-ket Nyquist-befutó nyitja, majd Nyquist-kifutó zárja.

Az egyes burststruktúra (BS1) a 144 adat- és 36 pi-lotszimbólumot általános esetben egyetlen vivôn egy-más utáni idôrésekben továbbítja. A frekvenciaszelekti-vitással szembeni jobb védettség érdekében lehetôségvan frekvenciaugrás használatára. Ilyenkor a BS1 burs-töt négy egyforma hosszú miniburstre kell osztani, eze-ket pedig különbözô vivôkön kell továbbítani, idôbenegyiket a másik után. Az egyes miniburstökhöz tartozóvivôk meghatározását pontos algoritmus végzi.

A kettes burstruktúrában (BS2) a 144 adat- és 36pilotszimbólumot párhuzamosan négy vivôn továbbítja.Az egyes vivôk a továbbítandó információ negyedét hor-dozzák. Az egy vivôhöz tartozó szimbólumok neve itt isminiburst.

A hármas burststruktúra (BS3) a szimbólumokat 29vivôbôl álló alcsatornán viszi át. Az egyes alcsatornák-hoz tartozó vivôket szintén jól meghatározott algoritmusalapján jelölik ki.

3.2. Átviteli keretekA burstruktúrák tehát a szinkronizációt elôsegítô pilot-

vivôkkel kiegészített hasznos adatok felépítését adjákmeg. Az adó és a vevô megfelelô mûködéséhez azon-ban szükség van további információra, amit az úgyne-vezett jelzô szimbólumok hordoznak. (A felhasználóivégberendezésnek például jeleznie kell, hogy szeretnea hálózathoz csatlakozni, vagy nagyobb sávszélesség-

re van szüksége stb.) Ezen többletinformációkés a burtstruktúrák összességét nevezzük ke-reteknek. Az RCT rendszer kétféle keretet de-finiál.

Az elsô (TF1) felépítését a fenti 3. ábra mu-tatja. A keret felhasználói része egyébként egyegyes burststruktúrát vagy négy kettes burst-struktúrát szállíthat. A burstruktúrákat azonbanegy csatornán belül nem szabad keverni.

Amíg a nullszimbólumok és a jelzô szimbó-lumok mindig téglalap formálásúak, addig afelhasználói szimbólumok lehetnek Nyquist-formálásúak is. Ha a felhasználói rész téglalapformálású, a TF1 keretbe ágyazott összes OFDM-szimbólum védelmi intervallumának* meg kellegyeznie.

A DVB-T rádiófrekvenciás visszirányú megoldása


2. ábra A különbözô burststruktúrák

3. ábra Az egyes típusú átviteli keret felépítése az idôtartományban

* Védelmi intervallum = az OFDM-szimbólumok közé beiktatott idô.Egy adott szimbólumhoz tartozó védelmi intervallum úgy áll elô,hogy a szimbólumidô egy jól meghatározott hányadát beszúrjuk aszimbólum elé. A szimbólumidô célja a többutas terjedésbôl, il-letve a szinkronizációs pontatlanságokból származó hibák csök-kentése.

Ha viszont a felhasználói rész Nyquist-formálású, anull szimbólumra és a beállítási szimbólumra alkalma-zott védelmi intervallumnak 1/4-nek kell lennie.

A kettes típusú átviteli keretet (TF2) a 4. ábra mutat-ja. A burstruktúrát több (4 vagy 29), egymástól távolesô vivô továbbítja. A TF2 keretnek minden esetbentéglalap formálásúnak kell lennie, a TF2 keretbe ágya-zott OFDM-szimbólumok védelmi intervalluma pedig ál-landó. A kettes típusú átviteli keretben kettes vagy hár-mas burststruktúra továbbítható. Kettes struktúra to-vábbításakor a null szimbólumokat is be kell ültetni an-nak érdekében, hogy a BS2 idôtartama megegyezzen8 BS3 hosszával.

4. ábra A kettes típusú átviteli keret felépítése az idôtartományban

3.3. Elérhetô bitsebességAz adatsebességet célszerû a vivônkénti bitsebes-

séggel megadni. A vivônkénti bitsebesség számos mo-dulációs és kódolási paramétertôl függ, illetve befolyá-solja a használt burstruktúra is. A vivônkénti nettó bit-sebesség a következô képlet szerint alakul:

Vivônkénti bitsebesség = 1/TS · log2(M) · R · Nb_szimb/Ntot_szimb (1)

ahol TS a szimbólumidô, M a moduláció rendje, melymegadja, hogy egyetlen vivô 2 (QPSK), 4 (16-QAM)vagy 6 bitnyi (64-QAM) információt továbbít-e, R a kód-arány, Nb_szimb a burstönkénti hasznos szimbólumokszáma és Ntot_szimb a szimbólumok burststruktúránkéntiszáma. Az utóbbi kettô nyilván függ a vivôformálástólis, hiszen Nyquist-formálás esetén egyetlen keret átvi-teléhez nyolccal több idôrésre van szükség.

Ilyen meggondolások mellett a vivônkénti bitsebes-ség 0,587 kbit/s (QPSK, Nyquist-formálás, CS1, BS1frekvenciaugrással vagy BS2) és 15,001 kbit/s (BS1vagy BS2, téglalap formálás, 1/32 védelmi intervallum,64-QAM, 3/4-es kódarány) között változhat.

4. Projektek

Az RCT szabvány létjogosultságának és mûszaki telje-sítôképességének ellenôrzésére több nemzetközi pro-jekt is alakult.

A bemutatásra kerülô két projekt a korábbi iTTi (in-teractive Terrestrial TV integration) elnevezésû kezde-ményezés eredményeire épít.

4.1. WITNESS –Wireless Interactive Terrestrial Network Systemand Service (2000.10.-2003.03.)

A WITNESS célja olyan berendezések és tervezôalgoritmusok fejlesztése, valamint ellenôrzése, melyekelengedhetetlenül szükségesek a digitális földfelszínitelevíziózás visszirányú csatornájának kialakításához.A projekt további célja kiegészítô, vezeték nélküli háló-zati technológiák megvalósítása, melyek segítségével

sok felhasználó veheti igény-be a jövôben kialakítandószolgáltatásokat.

Ezeken kívül a projekt cél-kitûzései között szerepeltekmég: a harmadik generáci-ós mobil rendszerek és azinteraktív mûsorszóró háló-zatok együttmûködésénekvizsgálata, spektrumtervezôeszközök és frekvenciater-vek készítése a kiegészítôDVB-UMTS szolgáltatások-hoz, új erôforrás-felügyeleti

rendszerek kialakítása a DVB vezeték nélküli interaktívszolgáltatásai számára, valamint a DVB-T esetén hasz-nálható, sávon belüli interaktív csatorna szabványosí-tása.

A kialakított rendszert valós körülmények között vizs-gáltuk, méghozzá két különbözô földrajzi adottságú te-rületen: a franciaországi Rennes és az írországi Dublinkörnyékén.

Vizsgálatok és eredményekA rennes-i területet a Rennestôl 30 kilométerre talál-

ható Saint Pernbôl látták el jellel a 61-es UHF csator-nán (794 MHz). Az effektív kisugárzott teljesítmény 1kW volt. A teszteléshez 2k módot, 1/32 védôintervallu-mot, 2/3-os kódarányt, valamint 16-QAM modulációt vá-lasztottak, ami 70-80 kilométeres körzetben 16,09 Mbit/s-os adatsebességet tudott biztosítani. Az RCT-jel véte-lére a szintén Saint Pernben található, tengerszint fö-lött 160 méteren lévô vevôantennát használták. A vissz-irány számára az 55-ös UHF-csatornát (746 MHz) jelöl-ték ki.

A dublini terület besugárzása a várostól 10 kilomé-terre, 450 méteres tengerszint feletti magasságbanlévô Three Rock-i adótelephelyrôl történt. (Ez az adósugározza az analóg adásokat is.) A tesztadás számá-ra a 26-os UHF-csatornát (513 MHz) jelölték ki, ezentovábbították a 8k módú, 1/32 védelmi intervallumú,2/3-os kódarányú és 64-QAM modulációjú DVB-T je-let. Ilyen paraméterek mellett az elérhetô bitsebesség24,13 Mbit/s. Az effektív kisugárzott teljesítmény 9 kWvolt. A RCT-jel számára a 48-as csatornát (690 MHz) je-lölték ki.

HÍRADÁSTECHNIKA


A méréseket mérôkocsi segítségével végezték. Amérôkocsi antennarúdja 10 m magasra nyúlt fel, melymegfelel a normál, tetôre szerelt antenna magasságá-nak. A visszirányú jelszintet értelemszerûen az adótelep-helynél kellett mérni, azonban az ezen jelre vonatkozómérési eredmények feldolgozása is a mérôkocsiban tör-tént, mégpedig úgy, hogy a telephelyen mért értékeketa DVB-T adatfolyamba illesztve adatként kisugározták.A mérés számára kifejlesztett alkalmazás aztán a mé-rôkocsiban a DVB-T jelbôl kinyerte, majd megjelenítet-te a számára szükséges adatokat.

Az elsô méréssorozat célja annak ellenôrzése volt,hogy 30 dBm (1 W) jelszint elegendô-e az RCT-jel meg-felelô vételéhez, illetve hogy gyenge RCT-jelet lehet-enagy teljesítménnyel sugárzó antennák mellett venni.Ehhez elsô lépésként az adótelephelyrôl kisugárzottDVB-T jel teljesítményét mérték különbözô mérési pozí-ciókban. Köszönhetôen a rennes-i területen használtrobusztus módnak, mely mellett a kvázi hibamentes vé-tel alsó szintjéhez -87 dBm jelszint szükséges, a DVB-T jel 80 kilométeres távolságig megfelelôen demodulál-ható volt. Az eredményeket figyelembe véve a beltériegység által kialakított RCT-jel megfelelô vételéhez szük-séges kisugárzandó teljesítmény az 5. ábrán láthatómódon alakul.

5. ábra A kisugárzandó RCT-jel szintje

a vett DVB-T jel szintjének függvényében

Az ábráról leolvasható, hogy azon a 80 kilométereskörzeten belül, ahol a DVB-T jel vétele az elôzô eset-ben megfelelô volt, ott az RCT-jel bázisállomás általimegfelelô vételéhez a felhasználói végberendezésneknem kell a maximálisan megengedett 30 dBm-es jel-szintet túllépnie.

A 6. ábra az RCT-jel megfelelô vételéhez szükségeskisugárzandó teljesítményt mutatja a vevôantennától(adótelephelytôl) való távolság függvényében.

Az RCT-jel szintjére vonatkozó mérésekhez QPSKmodulációt, 1/2-es kódarányt és BS1 burststruktúráthasználtak, illetve Rennesben kísérleteztek a nem szab-ványos 8PSK modulációval is. Ez utóbbi kísérlet annakbemutatását célozta, hogy sûrûbb konstellációjú mo-dulációval is biztosítható a megfelelô vétel, azaz a ké-sôbbiekben nagyobb adatsebesség is biztosítható lesz.

Az ábrát megfigyelve szembeötlik, hogy a kisugár-zandó teljesítmény szórása igen nagy, akár a 30 dBm-es értéket is meghaladhatja. Ez nyilvánvalóan a földfel-színi csatorna terjedési sajátosságainak a következmé-nye. Mindez azonban mindaddig nem okoz gondot,amíg a megengedett kisugárzott teljesítményt nem lép-jük túl, hiszen a megfelelô jelszint beállítása nem a fel-használó feladata, hanem azt a végberendezés és azadó együttesen, a jelzô szimbólumok segítségével auto-matikusan elvégzi.

A projekt során kísérleteztek olyan elrendezéssel is,ahol nem kültéri, hanem beltéri antennát használtak azRCT-jel kisugárzásához, mégpedig kettôt: egy gömbkarakterisztikájút, valamint egy irányított antennát. Eb-ben a méréssorozatban az RCT-jel vételét szintén kétmódon oldották meg:

• Az elsô esetben a DVB-T adót és az RCT-jel vevô-jét a France Telecom R&D rennes-i központja köze-lében felállított bázisállomáson alakították ki. Ez azelrendezés a városi bázisállomások mûködését szi-mulálta.

• A második esetben a bázisállomás maradt a saintperni adótelephelyen, a rennes-i központ közelében

A DVB-T rádiófrekvenciás visszirányú megoldása


Kimeneti jelszint a távolság függvényében (QPSK és 8PSK)

Kimeneti jelszint a távolság függvényében (QPSK , 1/2, 1-es mód)

Távolság (km) Távolság (km)

QPSK8PSKpolinom QPSKpolinom 8PSK

Kim

enet

i jel

szin

t a tá

vols

ág (

dBm

)

Kim

enet

i jel

szin

t a tá

vols

ág (

dBm

) Courtesy R

TE

Courtesy F

ranceT

elecom R

&D

6. ábra A kisugárzandó RCT-jel szintje a vevôantennától való távolság függvényében Rennes-ben, illetve Dublinban

pedig nem bázisállomást alakítottak ki, hanem is-métlôállomást (OCR – On-channel Retransmitter).Az ismétlôállomás a vett gyenge RCT-jelet erôsítet-te és sugározta tovább a bázisállomás felé. A vételés továbbsugárzás ugyanazon a csatornán történt.

A méréssorozat kiemelkedôen pozitív eredmények-kel zárult. A rennes-i bázisállomás esetén a megfelelôvétel biztosításához egyik mérési pozícióban sem kel-lett 20 dBm-nél nagyobb jelszinten sugározni. A bázi-sállomás helyett ismétlôadót használva, mely a jelet 95dB-lel erôsítette, szintén biztosítható volt a megfelelômûködés.

4.2. IM4DTTV – MEDEA+EUREKA A203 (Integrated Modem for Digital Terrestrial Television)

A MEDEA+ A203 jelû projekt feladata a jelenlegiDVB-RCT szabvány felülvizsgálata, illetve a szabványtmegvalósító, nagyon nagy integráltsági szintû (VeryLarge Scale Integration – VLSI) megoldások kialakítá-sa, valamint a létrehozott berendezések minden terü-letre kiterjedô mérése. A mérésekhez külön hardveresvizsgálókörnyezetet alakítanak ki.

A projekt résztvevôi között megtalálható a világ ve-zetô lapkagyártója, az STMicroelectronics, a multimédiaberendezéseket és televíziókészülékeket gyártó Phi-lips és Uni.com, a fejállomáson használatos eszközö-ket forgalmazó Thales Broadcast&Multimedia, ITIS (melymost már a Harris része), valamint Runcom. A sort azeurópai mûsorszolgáltatók, az RTE és a RAI, a kutató-központok (CEA LETI és a France Telecom R&D), és aszoftvermegoldásokat szállító Giunti Ilabs zárják.

A projekt fô célkitûzései a következôk:• A DVB-T szabványon alapuló, gyorsan fejlôdô di-

gitális földfelszíni televíziózás interaktív lehetôsé-gekkel történô kiegészítése, ami lehetôvé teszi agyors Internet hozzáférést, interaktív alkalmazásokhasználatát (elektronikus kereskedelem, elektroni-kus tanulás).

• Az RCT technológián alapuló, olcsó interaktív integ-rált áramköri vivô- és alapsávi megoldások kialakí-tása. Az elsô szakaszban a cél több lapkából állórendszer megvalósítása, mely lehetôvé teszi a szab-vány kritikus részeinek vizsgálatát. Második lépés-ben a feladat a megoldás egyetlen lapkán történô– 130 nm-es technológiára épülô – megvalósítása(system on a chip).

• A kialakított prototípus tesztelése.• A DVB-RCT rendszer üzemi környezetben történô

vizsgálata és ellenôrzése, melyhez vonzó és bonyo-lult interaktív alkalmazások kifejlesztésén keresztülvezet az út.

• A visszirányú csatorna szabványosítási folyamatá-nak támogatása.

A projekttel kapcsolatban ezidáig csak részeredmé-nyekrôl lehet beszámolni. Röviden a következôket sike-rült elérni:

• Elkészült az összes rendszerelem részletes mûsza-ki leírása a funkcionális és fizikai illesztôfelületekkelegyütt.

• Szimulációt hoztak létre, mely segítségével a DVB-RCT teljesítôképessége tesztelhetô.

• A projektben részt vevô ipari partnerek hozzákezdteka bázisállomások berendezéseit alkotó eszközök ki-fejlesztéséhez.

• A projektben részt vevô lapkagyártók VHDL-model-leket alakítottak ki.

• FPGA-k segítségével kialakításra kerültek a DVB-RCT modulátor egyes részei.

Összefoglalás

Az ETIK-kutatás keretében nemcsak a DVB-RCT mû-ködésével ismerkedtünk meg, hanem elkészítettük arendszer SIMULINK-szimulációját is, mely ugyan mégnéhány kiegészítésre szorul, de reményeink szerint rö-vid idôn belül valóban minden paraméter hatásánakvizsgálatára alkalmas lesz. Az elkészült szimuláció be-épül majd a Híradástechnika fôszakirány mérései közéis.

A tanulmányban összefoglaltuk a digitális földfelszí-ni televíziózás visszirányú csatornájára vonatkozó szab-vány fontosabb tudnivalóit, majd kitértünk arra, hogy aközelmúltban és jelenleg milyen európai kezdeménye-zésû kutatási projektek folytak, illetve folynak ezen aterületen.

A teljesség kedvéért meg kell azonban említeni, hogya cikk írásának idôpontjában a szerzônek csupán egyet-len olyan cégrôl volt tudomása, mely földfelszíni vissz-irányt biztosítani képes berendezést gyárt. Ez a cég azizraeli illetôségû Runcom Technologies. Azonban elégvalószínû, hogy a digitális földfelszíni televíziózásra tör-ténô áttérés elôrehaladtával párhuzamosan, az igé-nyek növekedésével egyidejûleg több gyártó is beszállmajd a felhasználókért folyó versenybe.

Irodalom

[1] ETSI EN 301 958 – Digital Video Broadcasting (DVB);Interaction channel for Digital Terrestrial Television(RCT) incorporating Multiple Access OFDM.

[2] G. Faria, F. Scalise, „A standard for interactive DVB-T”, IBC Conference, Amsterdam, September 2001

[3] G. Faria, „DVB-RCT: The Missing Link for Digital Terrestrial TV”,http://www.broadcastpapers.com/tvtran/HarrisDVBRCTMissingLink01.htm

HÍRADÁSTECHNIKA


1. Bevezetés

A 2003-as évben végzett egyéves kutatás-fejlesztésiprojektjeink a következô nagyobb fejlesztési lépésekretagolhatók:

• DVB-jelátviteli alrendszerek belsô interfészeinekkidolgozása és megvalósítása,

• MPEG-4 kodek kialakításához szükségeskutatás-fejlesztési feladatok,

• DVB-T alapsávi csatorna illesztése az MPEG-4jelfolyamok átviteléhez, rendszerintegráció és

• RF-hatásvizsgálatok.Projktjeinkben kritikus jelentôségû volt a digitális alap-

sávi jelfolyamok kezelési módjának rögzítése, részbena problémamentes információátvitel biztosítása, rész-ben a sikeres rendszerintegráció érdekében. Ez elsô-sorban az MPEG-4 alapú kodekünk és az MPEG-2 át-vitelre épülô DVB-T rendszer közötti, lényegében szoft-ver-alapú illesztés megoldását jelenti (mind az adó-,mind a vevôoldalon).

Ebbôl következik, hogy elsô lépésben az MPEG-4szabvány szerinti kodek fejlesztésérôl és annak ered-ményeirôl számolunk be, majd ismertetjük a BIFS eljá-rást. Ezek ismeretében tudjuk aztán megoldani erede-ti célkitûzésünket, az illesztést. Ennek során elvégez-zük a rádiófrekvenciás hatásvizsgálatokat is.

2. MPEG-4 alapú kutatás és kodek-fejlesztés

Az általunk kifejlesztett, egyes jellemzôiben egyedienoptimalizált MPEG-4 alapú kodek az MPEG-2 rendsze-rekben alkalmazott blokkalapú tömörítés helyett kép-kocka alapú, wavelet transzformációt használ. A wave-let transzformáció jelenleg a leghatékonyabban alkal-mazható eljárás a képfeldolgozásban. Elônye a koráb-bi algoritmusokhoz képest (pl. DCT), hogy a jelnek atérbeli és a frekvenciatartománybeli viselkedését egy-

szerre írja le, ráadásul mind a térben, mind a frekven-ciatartományban jól igazodik az emberi látórendszer(HVS) tulajdonságaihoz; ily módon kinyerhetjük a kép-bôl az emberi szem számára fontos információkat, a lé-nyegteleneket pedig elhanyagolhatjuk. Ezek mellett atranszformáció számításigénye kisebb, mint ami a ko-rábbi eljárások gyorsított algoritmusának végrehajtásá-hoz szükséges. E tény igen fontos a képfeldolgozásban,bonyolult algoritmussal ugyanis nem implementálhatóa valósidejû jelfeldolgozás.

A wavelet transzformáció eredményeként létrejöttegyütthatók tulajdonságait nagymértékben befolyásol-ja a transzformáció bázisfüggvénye. Az elmúlt évtize-dekben sok kutatás irányult különbözô alkalmazásokszempontjából optimális bázisfüggvények kifejlesztésé-re (Daubechies, Haár, Coiflet, UCLA, stb). Az elsô (ön-magában kódolt) kép transzformálásához a Daubechies7/9 szûrôket használtuk, mert ezzel sikerült a legjobbminôséget biztosítani, és ezt a bázist alkalmazzák aJPEG 2000 szabványban is állóképek kódolására. Akülönbségi képek kódolásához a Daubechies 9/3 bá-zist használtuk. Ezt a wavelet bázist ajánlja az MPEG-4 szabvány is mozgóképek kódolására. A transzformá-ció során szimmetrikus kiterjesztést alkalmaztunk, ezál-tal nem jelentkeznek a kép széleinél a periodikus kiter-jesztés esetén megjelenô hamis élek. Színes képeknéla transzformációt külön-külön elvégezzük mind a 3 kom-ponensre (Y, U, V). Természetesen az U és a V kompo-nensek mérete mind vízszintes, mind függôleges irány-ban feleakkora, mint a világosságjel mérete.

A wavelet transzformáció eredményeként létrejöttegyütthatókat kvantáljuk majd összegyûjtjük. A háromkomponenst ebben az esetben is egymástól függetle-nül kezeljük. A kvantálásra az SPIHT algoritmust hasz-náltuk.

A mozgókép-tartalom továbbításakor mozgáskom-penzáció helyett háromdimenziós wavelet transzormá-ciót és SPIHT algoritmust alkalmaztunk. Az eljárás so-rán a hagyományos mozgáskompenzációt használó al-


MPEG-4 alapú átvitel megvalósítása a DVB-T technikában

ENYEDI BALÁZS, KONYHA LAJOS, SZOMBATHY CSABA, TRAN MIN SON,DR.GSCHWINDT ANDRÁS, DR. SZOKOLAY MIHÁLY, DR. FAZEKAS KÁLMÁN

Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszé[email protected], [email protected]

Kulcsszavak: képtömörítés, elérhetô sávszélesség-nyereség, jelenetalapú tömörítés, illesztési eljárások

A ‘90-es években megalkotott, napjaink egyik legszélesebb körben használt képtömörítési eljárása, az MPEG-2 szabvány adja

a DVB-technika alapsávi jelátvitelének hátterét. A jelenlegi multimédia alkalmazások által támasztott követelmények azonban

meghaladják az MPEG-2 rendszerek által felkínált lehetôségeket. Világszerte ezen igények a mozgatóerôi az új MPEG-4 szab-

vány fejlesztésének. Célunk hozzájárulni az ehhez kapcsolódó tevékenységekhez, az MPEG-2 rendszerekben alkalmazott

képtömörítési eljárásoknál hatékonyabb módszerek kidolgozásával és ezek DVB-rendszerekbe való integrálásával, ezért az

elmúlt évben két projekten is dolgoztunk.

Reviewed

goritmusokkal ellentétben az idôbeli redundancia ki-használására is a wavelet transzformációt alkalmazzuk.Az együttható rendezésre az általunk módosított SPIHTalgoritmus 3 dimenziós változatát használjuk. Ezek amegoldások az MPEG-4 videó tömörítési szabványhozkönnyen illeszthetôek.

3. BIFS-szolgáltatás

Az MPEG-4 szabvány új dimenziókat nyit az MPEG át-viteli kapacitás és az általános multimédia- tömörítésitechnikák terén. Az MPEG-4 a korábbi eljárásoknál ma-gasabb szinten nyújt szolgáltatásokat, integrálja a tar-talmat, az interaktív funkciókat és ezek megjelenítését.Másképpen fogalmazva, ha már a multimédia-jelenetszámos összetevôt – hang, kép stb. – foglal magában,az adattömörítésen túlmenôen feltétlenül szükségesolyan eszköz, amely elôsegíti a bonyolult jelenetek meg-szerkesztését és a komponensek hatékony kezelését.Egy összetett multimédia-jelenet kialakításához a jele-netben lévô összetevôk közötti, illetve a jelenet és afelhasználók közti interaktivitás is hangsúlyt kap. Anemzetközi MPEG-4 szabvány elsôként támogatja eztaz új megoldást, nevezetesen multimédia-jelenet ösz-szeállítását és interaktivitását, egy újfajta adat – jele-net bináris leírása (BIFS) – bevezetésén keresztül.

Sajnálatos módon meg kell állapítanunk, hogy azMPEG-4 BIFS által felkínált lehetôségek még alig je-lennek meg a jelenlegi MPEG-4 alapú alkalmazások-ban, amelyek kizárólag az MPEG-4 hatékony hang-képtömörítési eljárásait használják ki.

A BIFS struktúrája és funkciójaAz MPEG-4 szabvány többfajta hallható-látható ob-

jektum kódolásával foglalkozik, például: természetes kép,hang, mintázat, 2-D és 3-D grafikák, szintetikus zene,hang stb. Egy bonyolultabb multimédia-jelenet rekons-truálásához egyedül a tömörített hangok, képek és másösszetevôk továbbítása nem elégendô, ezért a BIFS-adatokat, a multimédia egy újfajta komponensét vezet-jük be: funkciójuk, hogy a multimédia-jelenetet egy gráf-nak megfelelô, hierarchikus struktúrával írják le (1.ábra).

A gráf csomópontjai más-más objektumokat képvi-selnek, például hangot, mozgóképet, állóképet, grafi-kát, szöveget stb. Az MPEG-4 filozófia alapján, a BIFS

minden lehetséges multimédia jelenetet egyhierarchikus struktúrával ír le, ahol jól látható,hogy egyszerre több hang- és kép-dekódolómûködhet párhuzamosan egymás mellett. Agráf struktúrája nem feltétlenül statikus, a cso-mópontok változhatnak a megjelenítés és anézô beavatkozása következtében is. Ez le-hetôséget ad MPEG-4 alapú multimédia jelenetkialakítására. Minden csomópont egy bizonyosattribútum-halmazt képvisel, ezek értékeinekmódosításával az adott objektum számos tulaj-donsága beállítható.

Az új csomópontok bevezetésekor a csomó-pontok három nagy csoportját kell figyelembevenni:

• média-csomópontok, amelyek tömörített adatfolya-mokon (hang, videó, állókép stb.) alapulnak,

• érzékelô csomópontok, amelyek bizonyos tulajdon-sága változik külsô behatásra (például nyomásér-zékelô segítségével figyelhetjük az egér megnyo-mási eseményeit),

• Script csomópont (ECMA alapú programok halma-za), felépítését illetve viselkedését teljes mérték-ben programozhatjuk. A Script-, az érzékelô csomó-pontok és ezek összekötési mechanizmusa az in-teraktivitás alapelemei.

HÍRADÁSTECHNIKA


Rövidítések

BIFS Binary Format Scene (bináris formátumú jelenet)

DCT Discrete Cosine Transform (diszkrét koszinusz-transzformáció)

ECMA European Computer Manufacturers Association(Európai Számítógépgyártók Egyesülete)

HVS Human Visual System (emberi látórendszer)

MPEG Motion Picture Expert Group (Mozgókép-szakértôi Csoport)

PAT Program Association Table (programhozzárendelési tábla)

PES Packetized Elementary Stream (jelcsomagba ültetett elemi adatfolyam)

PID Packet Identifier (jelcsomag-azonosító)

PMT Program Map Table (program-leképezési tábla)

SPIHT Set Partition in Hierarchical Tree (hierarchikus fán történô halmaz-partícionálás)

TS Transport Stream (hordozó adat/jelfolyam)

U,V,Y Chrominance (U,V) and Luminance (Y) (színkülönbségi- és világosságjel)

VLC VideoLAN Client (VideoLAN kliens)

1. ábra Multimédia-jelenet hierarchikus struktúrája

A BIFS által felkínált lehetôségek kihasználása ér-dekében elôször egy BIFS-szerkesztô struktúráját dol-goztuk ki, majd az ez alapján általunk kifejlesztett BIFS-szerkesztô eszköz segítségével különbözô bonyolult-ságú, interaktivitással rendelkezô jeleneteket állítottunkelô. Ezek közül kiemelendô az 2. ábrán látható, kifino-mult interaktív alkalmazás, amely teljes konvergenciát je-lent a videó kódolási technika és a programozás között.Itt kiemelendô, hogy elsôként fejlesztettünk ki a BIFSlehetôségek kihasználásával MPEG-4 alapú játékot.

4. Illesztések

DVB-T alapsávi csatorna illesztéseaz MPEG-4 jelfolyamok átviteléhezAnnak ellenére, hogy az MPEG-4 tartalom beillesz-

tése az MPEG-2 bitfolyamba már körvonalazott, az el-járás tényleges bevezetésére széles felhasználói kör-ben még nem került sor. A magyarázat erre egyrésztaz, hogy az MPEG-4 még újdonságnak tekinthetô, azáltala felkínált lehetôségek még nincsenek igazán ki-használva, másrészt, a szabvány hatékony tömörítô el-járásait inkább az alacsony bitsebességû csatornában,például interneten alkalmazzák elôször.

Az IP alapú MPEG-4 továbbítást néhány internetesalkalmazásban már megvalósították, például a Micro-soft bitfolyam átvitelben vagy az OpenLAN videó mûsor-szórási VLC rendszerben. A szélessávú mûsorszórás te-rén, azaz kábeltévé-, mûholdas- vagy földi csatornán azMPEG-4 jelfolyamok beiktatása még a jövô feladata.

A projektjeink egyik célja volt, hogy áthidalja az em-lített rést. Ennek megfelelôen egy teljes konstrukciótdolgoztunk ki az MPEG-4 alapú multimédia-tartalomDVB-T rendszerben való továbbítására MPEG-2 bitfo-lyam (TS) segítségével. A szabványban leírt irányelvekalapján így konkrét (akár ipari szinten is azonnal hasz-nosítható) alkalmazást valósítottunk meg.

MPEG-4 tartalom beillesztése MPEG-2 bitfolyamba Az MPEG-2 jelfolyam felépítésének kidolgozásakor

biztosították a jövôbeli továbbfejlesztés lehetôségét is,ezt használtuk ki az MPEG-4 adatok beillesztésekor.Az MPEG-2 szabványcsomag második kiadása alapjánkét megoldás van az MPEG-4 adatok továbbítására:

1. Bitfolyam alapú: az MPEG-4 hang- és kép-ada-tokat egyszerûen hozzáadjuk az MPEG-2 jelfolyam-hoz, mint közönséges MPEG-2 média bitfolyamokat. APMT táblán, a társított mûsor bejegyzésén egy új jelfo-lyam-típus értéket vezetünk be (e paraméter a médiabitfolyam jellegét határozza meg), ilymódon jelezve azMPEG-4 adatok jelenlétét. Ezentúl az MPEG-4_video_descriptor és MPEG-4_audio_descriptor szintaxist is ki-dolgozták, amelyek jellemzôkként továbbítandók a ke-zelt média bitfolyammal együtt.

Ezen adatstruktúra segítségével a dekódoló megfe-lelôen kezeli az MPEG-4 adatokat a szükséges informá-ció (a kódolás profilja, szintje, pontos kódoló eszközestb.) birtokában. Noha a bitfolyam alapú módszer lehe-tôvé teszi olyan szolgáltatások megvalósítását, ame-lyekben MPEG-4 tömörítési eljárásokat alkalmaznak azMPEG-2 helyett, nem támogatja az MPEG-4 magas-szintû tulajdonságait, például az interaktivitásokat.

Mindezek következtében aprojektben a második megol-dást (lásd lejjebb) választottuk,így a bitfolyam alapú megoldás-sal a továbbiakban nem foglal-kozunk.

2. Jelenet alapú: a videójelenetben megszokott hang-,illetve kép-anyagon túlmenôenezzel a módszerrel más média-információt is továbbíthatunk,például mintázatokat, 2-D és3-D grafikákat, szintetikus ze-néket, hang effektusokat stb.,ugyancsak a MPEG-2 TS jelfo-lyamon keresztül. A különbözômédiák mellett ez a módszermég biztosítja a bináris jelenet-leíró (BIFS) információ átvitelétis.

Az MPEG-2 TS jelfolyambaintegrált, jelenet alapú továb-bítás egy többszörös beillesz-tést takar. Az MPEG-4 jelenetkülönbözô összetevôi (hangok,képek, grafikák stb. illetve BIFSinformáció) az MPEG-2 prog-

MPEG-4 alapú átvitel megvalósítása...


2. ábra Pattogó labda multimédiás játékaz MPEG-4 BIFS alkalmazásával

ram elemeinek feleltethetôk meg. Az MPEG-2 eseténkétszintû beillesztést ismertünk meg: az elemi bitfolya-mokat elôször PES csomagokra bontjuk illetve szekcióadatstruktúrában tároljuk el, majd mindezt TS-csoma-gokra bontjuk.

Az MPEG-4 esetén – még a PES- illetve a szekcio-nálás elôtt – egy sajátos összeillesztési technikát alkal-maznak (3. ábra), így a komponensekbôl több SL (Syn-chron Layer), illetve úgynevezett FlexMux bitfolyam ala-kul ki. A TS összeillesztése után az MPEG-4 összete-vôk ugyanolyan bejegyzésként szerepelnek a PMT táb-lában, mint az MPEG-2 esetén. A PMT-ben megtalálha-tó leírók nem azonosítják a társított elemi bitfolyamokfajtáját, hanem jelezik a dekódolónak, hogy a kapcso-lódó bitfolyamok legalacsonyabb „csomagolási” szintjemibôl (SL vagy FlexMux) áll. A dekódoló ezekbôl a cso-magokból kiolvasva különíti el az MPEG-4 értelmezésimechanizmusával a média-adatokat a BIFS illetve másrendszerinformációtól.

A szétválasztásban fontos szerepet játszik az IOD_descriptor leíró, amely a PMT tábla része, és az MPEG-4program jellemzôje. Ez a leíró különíti el a BIFS adato-kat a többi elemi információtól, ezáltal a jelenet rekon-struálhatóvá válik. Ha hivatkozás van a jelenet leírásá-ban a többi média adatra, akkor a de-kódoló csak ezután használja fel ôket.

Projektjeink keretében egy teljesbeillesztô konstrukciót dolgoztunk ki,amelynek segítségével az MPEG-4 mul-timédia tartalmat a szabványos DVB-T rendszerben továbbíthatjuk.

A 4. ábra az elemi egységeket ésazok kapcsolatait szemlélteti.

A teljes rendszer integrálása siker-rel járt. Továbbítottunk és megjelenítet-tünk mind normál videó anyagot, minda fentiekben leírt, BIFS szolgáltatásonalapuló MPEG-4 alapú interaktív alkal-mazást. A 3. ábrán látható rendszerben

a DVB-T adót követôen mindkét megol-dás alkalmazható, ezek segítségével si-került komplett valós idejû, MPEG-4 ala-pú, DVB-T átviteltechnikába ágyazott di-gitális mûsorszóró rendszert megvalósí-tanunk.

Rádiófrekvenciás hatásvizsgálatokAz MPEG-2 és MPEG-4 alapú képto-

vábbítás közötti különbségek rendszer-szintû vizsgálatának egyik leghatéko-nyabb módja ugyanazon zavaró körül-mények között mutatott viselkedésükösszevetése. E célból tervezzük RF-ha-tásvizsgálatok végrehajtását, melyek cél-ja a DVB-T átviteli közeg különféle zava-rása (hozzáadott termikus zaj, erôs line-

áris és nemlineáris torzítások stb.) mellett a két MPEG-rendszer immunitásának összevetése. Az ilyen irányúméréseink e tanulmányunk írásakor még folyamatbanvoltak, érdemi eredményeket csak az összes vizsgálatelvégzése után lehet adni.

5. Összefoglalás

Noha napjaink földi digitális mûsorszóró rendszerei el-sôsorban még az MPEG-2 kódolásra épülnek, a jövô-ben egyértelmûen az MPEG-4 rendszerek elôtérbe ke-rülése várható. Kutatócsoportunk tevékenységének cél-ja az ide kapcsolódó tudományterületek mûvelése, mindképkódolási (algoritmikus), mind rendszertechnikai (RF-adattovábbítási) szinten.

Napi feladatainkon túlmenôen a 2003. évben kétpárhuzamosan folyó projektünk is foglalkozott MPEG-4alapú algoritmusfejlesztéssel és azok DVB-T rendszer-be való integrálásával, melyeket az Oktatási Minisztéri-um és az Informatikai és Hírközlési Minisztérium is tá-mogatott. Gyors sikereinkhez többek között az említetttámogatások is nagymértékben hozzájárultak, így kü-lön köszönet illeti a két intézményt.

HÍRADÁSTECHNIKA


3. ábra Jelenet alapú beil lesztés

4. ábra MPEG-4 tartalom beillesztése DVB-T rendszerbe

Külön kiemelendô, hogy az MPEG-4 rendszerekDVB-T technikába való sikeres beintegrálása ipari szin-ten is nagy jelentôségû, hiszen amennyiben a szolgál-tatók a jövôben úgy döntenek, hogy áttérnek a jelenle-gi MPEG-2 rendszerekrôl MPEG-4-re, nem szükségesaz igen drága adástechnikai eszközöket (jelfolyam-ge-nerátorokat, analizátorokat, modulátorokat stb.) kicse-rélni, így minimális beruházási költséggel és mérnökimunkával megoldható a váltás.

Irodalom

[1] L. Konyha, B. Enyedi, K. Fazekas: “Multimedia Distance Learning – Orthogonal Transformations”, EURASIP Conferenceon Digital Signal Processing for Multimedia Communications and Services, Budapest, Sept. 2001

[2] B. Enyedi, L. Konyha, K. Fazekas: “Using Wavelet Transform for Guiding ObservationCameras and Efficient Data Storage”,

3rd COST #276 Workshop on Information and Knowledge Management for Integrated Media Communication, Budapest, Oct. 2002

[3] J. Turan:“Fast Translation Invariant Transform and their Applications”, elfa Publ. H., Slovakia, 1999.

[4] S. M. Tran, L. Konyha, B. Enyedi, Cs. Szombathy,and K. Fazekas: “Experiments on Transmitting MPEG-4 Content overMPEG-2 Transport Stream”, WIAMIS 5th International Workshop on Image Analysisfor Multimedia Interactive Services, Lisboa, Portugal, 2004.

[5] S. M. Tran, K. Lajos, E. Balazs, K. Fazekas and Sz. Csaba: “A Survey on the Interactivity Features of MPEG-4”,46th International Symposium ELMAR-2004 focused on Navigation, Multimedia and Marine, Zadar, Croatia, 2004.

MPEG-4 alapú átvitel megvalósítása...


HHHH íííí rrrreeee kkkkOlaszország megerôsíti a DTT set-top-box támogatástAz olasz hírközlési miniszter megerôsítette, hogy az eladások fellendítése érdekében 150 euróval tá-mogatják a set-top-boxokat. Az állami támogatást azzal a feltétellel nyújtják, hogy a készülék SmartCard-olvasót, visszirányú modemes vagy GPRS vonalat tartalmazzon, és jelentôs kikötés, hogy MHP-kompatibilisnek kell lennie. A vásárlók a személyazonosságuk és tv-elôfizetésük igazolásával válnak jo-gosulttá a kedvezményre. A bejelentést az olasz RAI, Mediaset és La7 földi digitális mûsorszórók és azUgo Bordoni Foundation részvételével alakult új szövetség, a DGTVi beindítása elôtt tették meg.

Digitális lendület Kelet-EurópábanBár pillanatnyilag Oroszország az egyetlen, ahol kereskedelmi rendszer mûködik (a szentpétervári szék-helyû TeleMedium 2002-ben debütált), egyre valószínûbbnek látszik, hogy ez év végéig a Cseh Köztár-saság és Magyarország is megindítja szolgáltatását, Lengyelország pedig 2005 vége elôtt, vagy talánhamarabb. A Cseh Távközlési Hivatal (CTO) és a Rádió- és Televízió Mûsorszórási Tanács (RRTV)számára kiadott nyilatkozatban a cseh távközlési vállalat azt mondja, hogy miután részt vett a prágai kí-sérleti adásokban, az ország több városában is megteremtené a DTT alapjait. A Cesky Telecom a CTOengedélyét kérte ahhoz is, hogy kis teljesítményû adókból álló cellás hálózatot építsen ki és meghatá-rozza az országban tervezett két multiplex mûszaki paramétereit.

A balti köztársaságok is sokat léptek elôre és az Észtországi Mûsorszóró-Közvetítô Központtal (ERSK)mindkét ország várhatóan még az idén megkezdi a próbaüzemeket és elindítja a szolgáltatást. Szlová-kia 2004-ben szintén megindítja a próbaüzemeket, így pillanatnyilag Románia az egyetlen nagy tv-piac,ahol nem célozták meg a földi digitális televíziózás bevezetését.

Az oroszországi helyzet idôközben már kevésbé világos, mivel a hatóságok a DTT „hirdetôtáblájának”tekintik a TeleMedium-ot, és a szolgáltatások országos kiterjesztése melletti vagy elleni döntést valószí-nûleg az év késôbbi szakaszában hozzák meg. Ha szabad jelzést kap, akkor a DTT országos elérhetô-sége 2015-re valósulhat meg.

Bár Közép- és Kelet-Európában minden ország egyértelmû, de eltérô sebességû lépéseket tesz aDTT felé, valószínûnek látszik, hogy öt éven belül legalább az országok fele teljes kereskedelmi szolgál-tatást indít. Hogy miként boldogulnak majd az egyre nagyobb versenyt jelentô tv-piacokon, az még ajövô titka marad.

1. Bevezetés

Amikor Marconi 1896-ban elkészítette az elsô drótnél-küli távíró készülékét, amely a „kisugárzott villamosság”által, azaz az elektromágneses hullámok keltésével al-kalmassá vált az információ továbbítására, valószínû-leg már tudatában volt, hogy találmánya, gazdasági éstársadalmi szempontból is rendkívüli jelentôségû. Kép-zeletében minden bizonnyal már látta a hatalmas adóantennákat, melyek a világ különbözô tájain sorra felé-pülnek majd az elektromágneses hullámok kisugárzá-sával, földrészek távolságait is leküzdik és a fejlôdésmozgatóivá válnak. Bármekkora is volt azonban a drót-nélküli hírközlés fejlôdésébe vetett hite és bármilyennagy látnoki képességekkel is rendelkezett valószínû-leg nem tudta még elképzelni a napjainkra kifejlôdöttrádió-távközlési képességeket és sokszínûséget. Aztazonban már neki is érzékelnie kellett, hogy a rádiózás-ban rejlô elônyöket és képességeket szigorú, világmé-retekben betartandó szabályok mentén lehet csak ha-tékonyan kiaknázni.

A 20. század elején nagy lendülettel fejlôdésnek in-dult rádiózás jelszavát, miszerint a cél a minél nagyobbteljesítményû adók létrehozásával a minél nagyobb vé-teli távolság elérése, ugyanis rövidesen módosítani kel-lett. Már a rádiófrekvencia használatának e korai sza-kaszában kiderült, hogy a frekvencia készlet véges ésa teljesítmények korlátlanul nem növelhetôk, mert azadók egymást zavarhatják. A vételkörzet hátára nemcsak a venni kívánt adás teljesítményétôl függ, befo-lyással van arra az azonos, vagy közeli frekvencián mû-ködô többi adás térerôssége is. Rá kellett jönnie a sza-kembereknek, hogy a széleskörû alkalmazás csak sza-bályok mentén született megegyezésekkel biztosítha-tó, A rádiófrekvenciák használatának lehetôsége az ál-lamok nemzeti érdeke, a használható frekvenciakész-let nemzeti kincs.

Napjainkban, amikor a rádióspektrum szinte teljesegészében kiosztásra került, még inkább érvényes a

fenti megállapítás. Olyan kinccsel rendelkezünk, mely-nek felhasználásával gazdálkodnunk kell, értéke – alegszélesebb körû hozzáférés biztosítása mellett – vé-delemre szorul, amely csak a nemzetközi és nemzetiszabályok megalkotásával, betartásával lehetséges.

A frekvenciagazdálkodás nemzetközi alapelveit ésa frekvenciák nemzetközi felosztását a Nemzetközi Táv-közlési Unió rádiós tagozata (ITU-R) által kiadott RádióSzabályzat tartalmazza. A tagállamok nemzetközi szer-vezetekben, munkacsoportokban hangolják össze ér-dekeiket, alakítják ki eljárási rendjeiket, módszereiket.

A nemzetközi megállapodások és ajánlások figye-lembe vételével a nemzeti követelményeket és eljárásirendet jogszabályok rögzítik. Hazánkban a frekvencia-készlet védelmét, a vétel zavartalanságát – a „PostaZavarszûrô Szolgálat” életre hívásával – már 1938-bantörvény biztosította.

Napjainkban a 2003. évi C. törvény az elektronikushírközlésrôl, többek között az alábbiakról rendelkezik:

„11.§ (3) A frekvenciagazdálkodó hatóságok kö-telesek a frekvenciahasználattal kapcsolatos nem-zeti, illetve nemzetközi megállapodásokon alapulónemzetközi rádiómegfigyelést, ellenôrzést, felderí-tést, zavarvizsgálati és zavarelhárítási tevékenysé-get végezni, amelynek során jogosultak a rádió-adások mûszaki-forgalmi megfigyelésére és azokrögzítésére, jogszabályban meghatározott feltételekszerint.

(4) A hírközlés védelme, a frekvenciahasználat ha-tékonysága és káros zavaroktól való mentessége,valamint az elektromágneses összeférhetôség (EMC)biztosítása céljából a frekvenciagazdálkodó ható-ságoknak saját rádiómérô és rádió-zavarelhárítószolgálatot kell fenntartaniuk.”

A rádiómérô és rádió-zavarelhárító szolgálat (továb-biakban: rádió-mérôszolgálat) mûködését már a koráb-bi jogszabályokban is hasonlóan rögzítették, ezért az1998-ban kormányhatározatban közzétett Hírközlés Po-


Mérôszolgálat a frekvenciák védelmébenKorszerû eljárások és módszerek

a Nemzeti Hírközlési Hatóság gyakorlatábanTOMKA PÉTER

Nemzeti Hírközlési Hatósá[email protected]

Kulcsszavak: frekvenciagazdálkodás, rádió-iránymérés, frekvencia-zavarforrások, védettségi szint, nemzetközi elôírások

A frekvenciagazdálkodás hatósági eljárásait és követelményeit, a frekvenciák felosztásának és használatának szabályait,

valamint az ellenôrzés módszereit jogszabályok rögzítik. A hírközlés védelme, a frekvenciahasználat hatékonysága és káros

zavaroktól való mentessége, valamint az elektromágneses összeférhetôség (EMC) biztosítása céljából a Nemzeti Hírközlési

Hatóság rádiómérô és rádió-zavarelhárító szolgálatot mûködtet. Az alábbiakban a szolgálat feladatairól, mûködési jellemzôi-

rôl, a méréseknek a frekvenciagazdálkodásban betöltött szerepérôl és az alkalmazott mérési módszerekrôl kap tájékoztatást

az olvasó.

litika irányelvei alapján a hírközlési hatóság átfogó fej-lesztési koncepciót és tervet dolgozott ki a mérôszolgá-lat korszerûsítésére. A SIMON projekt keretében 2002.februárjától 2005. márciusáig terjedô idôszakban a nem-zetközi gyakorlat példáit követô, a nemzeti érdekeketkiszolgáló mérôszolgálati rendszer létrehozására kerülsor. A rendszer lényegi és meghatározó részét képezôfix állomásokból álló, integrált spektrum-monitoring al-rendszer a projekt elsô ütemében már elkészült, és 2003.szeptember 1-tôl üzemszerûen mûködik. Az ország 15kiépített helyén telepített mérô-iránymeghatározó állo-mások a monitoring központból távkezelten vizsgáljáka frekvenciahasználat paramétereit.

A következôkben a rádió-mérôszolgálati rendszer mû-ködési jellemzôirôl, a méréseknek a frekvenciagazdál-kodásban betöltött szerepérôl, és az alkalmazott méré-si módszerekrôl kap tájékoztatást az olvasó.

2. A mérés szerepe a frekvenciagazdálkodásban

A mérések a frekvenciagazdálkodáshoz általában kér-dés-felelet formában kapcsolódnak. A méréssel mindigegy (feltett, vagy még fel nem tett, de feltehetô) kérdés-re keressük a választ. Hatékonysága a válaszadás gyor-saságával egyenesen arányos, következésképpen ak-kor a leghatékonyabb, amikor a kérdés feltevésekorazonnal válaszol, vagy amikor a feltevés elôtt már ren-delkezik a válaszadásra alkalmas adatokkal. A frekven-ciagazdálkodási kérdések köre mindig a frekvencia hasz-nálatára vonatkozik, a tervezés, a szabályzás és az en-gedélyezés döntéshozatalt megelôzô szakaszában.

A mérôszolgálati rendszernek tehát olyan felépíté-sûnek kell lennie, hogy a spektrum folyamatos mérése,monitorozása által rendelkezzen egy „élô adatbázissal”,amely az azonnali válaszadás forrása.

Az 1. ábra szemléletesen mutatja be az együttmû-ködés rendszerét, melyben helyet kap a frekvenciagaz-dálkodási folyamathoz integrált mérési tevékenység ahitelesített mérôeszközökkel és az adatbázis. A rend-szer adatokat szolgáltat a döntéshozó számára ésvisszacsatolást biztosít a mérési eredmények adatbá-zisba helyezésével. A folyamatos megfigyelés egyúttalhatékony felügyelet is, a megfelelôség biztosítása, ajogszabályoknak való érvényszerzés, a hatósági szán-dékok érvényesítése érdekében.

2.1. Mérési feladatok értelmezése A frekvenciagazdálkodási cél elérésére és annak

megállapítására, hogy ennek érdekében milyen mérésifeladatok végrehajtására van szükség, vegyük szemü-gyre a 2. ábrát. Itt a valóság egy kiragadott idôszaká-ban (00.00 órától 11.00 óráig, 24 percenként vett mé-rési mintavétel alapján) láthatjuk tíz, egymás mellett ki-jelölt frekvencia (csatorna) kihasználását, mindazokkala jellemzôkkel, melyek meghatározzák az alkalmazottrádió-távközlô berendezések mûködését és szerepetjátszhatnak az összeférhetetlenség (zavartatás) létre-jöttében.

2. ábra „Pi l lanatfelvétel” a frekvenciák használatról

A rádiófrekvenciás tartományt a Nem-zetközi Rádiószabályzat (RR) és ezzelösszhangban Magyarországon a Frek-venciasávok Nemzeti Felosztási Táblá-zata (FNFT) a 9 kHz–275 GHz közöttitartományban felosztotta. Az FNFT-benmeghatározzák a rádiószolgálatok fô jel-lemzôit, a felhasználható frekvenciasá-vokat (frekvenciákat), a rádióberendezé-sek mûszaki jellemzôit, a tervezési mód-szereket és a mûködési, üzemeltetési,forgalmi, valamint egyéb feltételeket.

A 2. ábrán bemutatott kép csak tö-redékét tudja demonstrálni az idôbenés térben folyamatosan változó, a fel-osztott frekvenciakészlet különbözô ér-tékein eltérô jellemzôkkel rendelkezô rá-diószolgálatok mûködési tulajdonságai-nak, de betekintést ad a tárgykör értel-mezésébe.

Mérôszolgálat a frekvenciák védelmében


1. ábra A mérés szerepe a frekvenciagazdálkodási folyamatban

Ha figyelembe vesszük még, hogy a rendeltetés-szerû használat mellett törvényszerûen elôfordulnakvéletlen vagy szándékos rendellenességek, az enge-délyezettôl eltérô vagy engedély nélküli sugárzások,amelyek zavartatásokhoz vezetnek, belátható, hogymilyen bonyolult szabályozási és felügyeleti feladatokmegoldása szükséges a rádiótávközlés biztonságos mû-ködéséhez.

Vizsgáljuk meg közelebbrôl is a 2. ábrán látható mé-rési eredményeket. Ha az egyik csatorna kijelölt frek-venciáján mûködô rádióállomás kisugárzott térerôsség-frekvencia karakterisztikáját külön megrajzoljuk, megálla-píthatók a legfontosabb frekvenciagazdálkodási alap-adatok, melyeket a 3. ábra szemléltet:

– az adás által elfoglalt sáv közepes frekvenciája, a kijelölt frekvenciától való eltérés,

– az adás által elfoglalt sávszélesség,– az adás kijelölt sávon kívüli, káros kisugárzásai

(szomszédos csatornában, felharmonikus vagy egyéb mellékhullámokon),

– az adás vételi szintje, térerôssége, vagy teljesítménysûrûsége.

A frekvenciagazdálkodási kérdéskör azonban kiter-jed a sáv forgalmi adataira is annak érdekében, hogyvalamennyi felhasználási igény kielégíthetô, a frekven-ciakihasználás pedig optimális legyen. A 2. ábra elem-zésekor látható az is ,hogy az egyes csatornák kihasz-náltsága az idô függvényében nem azonos. A 4. csa-tornában szinte folyamatos az adás, míg a 2.-ban, vagya 8.-ban csekély a forgalom. Ha az adások térerôsség-idôdiagramját vizsgáljuk, akkor képet kaphatunk a kihasz-náltságról és a forgalmas idôszakokról, eldönthetô leszegy esetleges új igény engedélyezése.

A frekvenciagazdálkodást szolgáló mérések felada-ta az adások által kisugárzott jelek folyamatos analízi-se, monitorozása. A mérési módszerek és felhasználtmérô eszközök és rendszerek – éppen ezért – elsôsor-ban a térbôl vett jelek vizsgálatára hivatottak.

2.2. A rádió-mérôszolgálati rendszerA frekvenciagazdálkodási hatóságok rádió-mérôszol-

gálati rendszereinek mûködési elvei nemzetközi szinten

öszszehangoltak és szabályozottak. Míg az egyes or-szágok államigazgatási felépítése, az eljáró hatóságok(igazgatások) szervezete akár sokban is különbözhetegymástól, addig mérôszolgálati eljárások szoros össz-hangot mutatnak és az alkalmazott módszerek lénye-gében megegyeznek egymással. Az államok és az ak-tívan mûködô nemzetközi szervezetek – mint az ITU,vagy a CEPT –, ugyanis fontosnak ítélik a frekvencia-használat egységes szabályozását, ezen belül különö-sen az elektromágneses összeférhetôség biztosítását.

A rádió-mérôszolgálat nemzeti és nemzetközi fela-datai, fô funkciói a következôkre terjednek ki:a) Felügyelnie kell az elektromágneses spektrum be-

rendezéseinek megfelelôségét a frekvenciahaszná-lat és az EMC paraméterek vonatkozásában.

b) Fel kell tárnia az elektromágneses spektrumban fel-lépô zavarokat, összeférhetetlenségi (EMC) problé-mákat és intézkednie kell azok elhárítására – jelent-kezzenek akár helyi, regionális vagy világméretek-ben –, annak érdekében, hogy a rádiószolgálatokés a rádióállomások rendeltetésüknek megfelelôenmûködhessenek.

c) Biztosítania kell a rádió és televízió vételi lehetôsé-geinek zavartalanságát.

d) Megfigyelési adatokat kell szolgáltatnia a spektrum-gazdálkodási eljárásokhoz, a tényleges frekvencia-felhasználásáról a sávok foglaltságára vonatkozóadatokkal, ellenôriznie kell továbbá a rádióállomá-sok és szolgáltatások ellátottsági mutatóit valaminta kisugárzott jelek mûszaki és üzemviteli jellemzôit.

e) Fel kell derítenie az illegális, illetve az engedélye-zettôl eltérô berendezés-, vagy frekvenciahasznála-tot, és intézkednie kell annak megszüntetésérôl.

f) Az ellenôrzési és megfigyelési adatokból létre kellhoznia és naprakészen kell tartania egy mérési adat-bázist, amely a frekvenciagazdálkodás számára min-denkor elérhetô.

g) A nemzetközi együttmûködés keretében, értékelhe-tô megfigyelési adatokkal kell szolgálnia az olyanprogramok számára, amelyeket az ITU-R, vagy aCEPT szervez abból a célból, hogy

HÍRADÁSTECHNIKA


3. ábra Egy rádióadás térerôsség-frekvencia karakterisztikája

4.ábra Egy rádióadás térerôsség-idô karakterisztikája

– jelentéseket készítsenek elô a rádiótávközlési konferenciák számára,

– segítséget nyújtsanak az igazgatásoknak a káros zavarok elhárításában,

– segítsék az igazgatásokat szabad frekvenciák megtalálásában.

A mérôszolgálati eljárások a méréstechnika speciá-lis területét foglalják magukba.

Az alkalmazott módszerek, a térbôl vett jelek analízi-sére, a térerôsség eloszlás vizsgálatára, a berendezés-paraméterek mérésére, a zavarforrások behatárolásá-ra, irány- és helymeghatározásra terjednek ki. Eszközeia fixen telepített, vagy gépjármûben elhelyezett mérô-állomások, a laboratóriumi mérôrendszerek, valamint aspeciális kézi mûszerek lehetnek.

• Rádió-megfigyelés (spektrum monitoring)A frekvenciahasználat paramétereinek ellenôrzésé-

re szolgáló rádiómérô szolgálati eljárás, amelynél a hír-közlési hatóság állandó helyre vagy mozgó gépjármû-be telepített mérôállomások segítségével, a térbe kisu-gárzott jelek folyamatos, vagy kellôen hosszú ideig tar-tó vételével, megfigyeli és méri a rádióállomások, vagynagyfrekvenciás jelforrások jellemzôit.

• RádióellenôrzésA frekvenciahasználat paramétereinek megállapítá-

sára szolgáló rádiómérô szolgálati eljárás, amelynél ahírközlési hatóság, az engedélyezett rádióállomások mû-szaki jellemzôit azok telephelyén, a rádióengedélynekvaló megfelelés ellenôrzése céljából méri.

• RádiófelderítésIsmeretlen eredetû, engedély nélküli, vagy zavart

okozó rádióadások, vagy nagyfrekvenciás jelek forrá-sának behatárolására szolgáló rádiómérô szolgálati el-járás, amelynél a hírközlési hatóság állandó helyre, vagymozgó gépjármûre telepített, illetve kézben hordozottiránymérô berendezések segítségével megállapítja arádióállomások telepítési helyét.

• Rádió-zavarvizsgálatBejelentésre, vagy saját hatáskörben indított rádió-

mérô és zavarelhárító szolgálati tevékenység, amely-

nél a hírközlési hatóság a külsô eredetû mûsorvételi,vagy egyéb rádiótávközlési zavarok kivizsgálása és el-hárítása, illetve az elektromágneses összeférhetôségi(EMC) problémák megoldása érdekében szükség sze-rint rádiómegfigyelést, rádióellenôrzést, és rádiófelderí-tést végez, különös tekintettel azokra a rádió berende-zésekre és nagyfrekvenciás jelet vagy mellékhatást kel-tô készülékekre, amelyek potenciálisan a zavar, illetveaz összeférhetetlenség okai lehetnek.

3. Mérési elvek és módszerek

3.1. Mérési elvekA 2. ábra elemzésébôl láthattuk, hogy a kisugárzott

jelek paramétereinek elemzésére az idô és frekvenciatartományban egyaránt lehetôségünk van. A frekvencia-tartománybeli megjelenítés különösen alkalmas a frek-vencia-pontosság és az elfoglalt sávszélesség megál-lapítására, valamint az interferenciák, harmonikus ter-mékek és véletlen zavarok megfigyelésére. Ezen kívüla különbözô modulációk spektrumképe néha lehetôvéteszi a modulációs típus azonosítását is. Az idôtarto-mánybeli elôállítás alkalmas a csatorna foglaltsági mér-tékének meghatározására és segít megállapítani a tér-erôsség idôfüggését. Különösen a digitális rendszerek-nél segíti az idôtartomány a burst, a semleges állapotideje, vagy az elfoglalt idôrések számának mérését.

A digitális adások vizsgálatánál azonban valameny-nyi jellemzô megállapításához szükség van a fázistar-tomány vizsgálatára is.

A legtöbb digitális rádiótávközlési rendszer ugyanisfázis- (PSK, QPSK stb.), vagy egyszerre fázis- és amp-litúdó-modulált (QAM). Ez utóbbiakat „konstellációs” di-agrammon jelenítjük meg. A vektor hossza az origótól akonstellációs diagramm egyes pontjaiig képviseli a jelamplitúdóját, míg ezen vektor +X tengellyel bezárt szö-ge adja a fázist. A jellel fázisban lévô összetevô (az I-jel) az X-tengely mentén van feltüntetve, míg a kvadra-túra összetevô (Q-jel) az Y-tengelyen. A jel fázistartomá-nyának vizsgálatára vektoranalizátorokat használnak.



5. ábra DVB-T adás frekvencia-idô alapú

amplitúdó-karakterisztikája és a hozzá tartozó fázis alapú konstel lációs diagram

Egy tipikus megjelenítéshez az analizátort szinkronizál-ni kell a jellel. Ennek biztosítására a jel típusát, vagy leg-alábbis a szimbólum arányát ismerni kell.

Az egyszerû esetekben, amikor a modulációs módés a kódoló rendszer ismert, az analízist valós idôbenlehet elvégezni. A modern vektoranalizátorok képeseka jel bináris szekvenciájának vagy a dekódolt informá-ció karaktereinek az elôállítására. Azonban a bonyolul-tabb modulációs módok esetében és akkor, ha sem amodulációs mód, sem pedig a kódolás nem ismert a vé-tel idôpontjában, akkor a vétel után jelfeldolgozásra vanszükség. Az 5. ábrán (lásd elôzô oldalt, fent) arra lát-hatunk példát, hogy bizonyos esetekben, különösen adigitális adások elemzésénél, a három leírási mód együt-tes alkalmazása adhat csak egyértelmû képet a sugár-zási jellemzôkrôl.

3.2. FrekvenciamérésA hagyományos frekvenciamérés során egy isme-

retlen frekvenciát egy ismert referencia-frekvenciávalhasonlítunk össze. A referencia-frekvencia származhata mérômûszerbe épített referencia oszcillátorból, de apontosság növelése érdekében kívánatos külsô frekven-cia alapot használni. (Ilyen megoldás lehet például arubidium etalon, vagy az egyre inkább elterjedô GPSszinkronizálású referencia.)

A hagyományos frekvencia mérési módszerek:– offset frekvenciás, – Lissajous-görbés, – frekvencia számláló módszer,– frekvencia diszkriminátor módszer, – fázis feljegyzô módszer, – spektrum analizáló módszer.

DSP alapú módszerek :– pillanatnyi frekvencia mérési módszer (IFM),– gyors Fourier-transzformációs (FFT) módszer.

A DSP, azaz a digitális jelfeldolgozás technológiája,valamint az ezeket alkalmazó IFM és FFT analizátorokjelentôs változásokat eredményeztek. A rádió-mérôszol-gálati gyakorlatban a frekvenciamérést általában, a vizs-gált adótól távol lévô monitor állomáson elhelyezett táv-kezelt vevô segítségével végzik. A mérési módszer meg-választásánál figyelembe kell venni az adásmódok jel-lemzôit és azt a tényt, hogy a vizsgált adó üzemszerûenmûködik és modulációja folyamatosan változik.

Az 1. táblázat a leggyakoribb adásmódok mérésé-hez ajánlott módszereket, a 2. táblázat pedig a minimá-lis követelményeket rögzíti.

A sweep-hangolású spektrumanalizátoros módszer,tipikus példája a frekvencia alapú jelvizsgálatnak. En-nél egy spektrumanalizátorral mérjük a jelet, melynekfrekvenciáját egy frekvencia-standardból származtatjuk.Ez a módszer fôleg digitális modulált jelek (példánkon

a DVB-T adás) frekvenciájá-nak meghatározására használ-ható.

A vivôfrekvencia közepesértéke a jel elfoglalt sávszéles-ségének alsó- és felsô frekven-cia értékeibôl származtatható,melyet természetesen a kor-szerû mérôeszköz közvetlenülkijelez.

A pillanatnyi frekvenciát mé-rô módszer (IFM) digitális ve-vôket használ és jelfeldolgozó(DSP) modulokat alkalmaz. Amonitoring állomáson igen pon-tosan és gyorsan lehet az adá-sok frekvenciáit megállapítani.Lehetôség van egy másodperc-nél rövidebb (pl. 200 ms) idôalatt mérési eredményt elôállí-tani. A mérési idô meghatáro-zásánál a következôket kell fi-gyelembe venni:

• TDMA adások esetén a min-ta méret legyen kompatibi-lis az elemi burstökkel, az-az például 500 µs a GSMesetén, ahol az elemi burst577 µs. Szinkronizálást iskell használni, elkerülendôa különbözô jelek burstjei-nek átlapolását.

HÍRADÁSTECHNIKA


1. táblázat Frekvenciamérési módszerek alkalmazási lehetôsége különbözô adásmódok esetében

2. táblázat A frekvenciamérés minimál is követelményei

• A minta-méreteknek kompatibilisnek kell lenniük amonitor-állomásokon végzett más mérésekkel is. Adigitális jelfeldolgozást (DSP) elônyösen lehet hasz-nálni arra is, hogy a jel egyetlen mintáján mérjünkmeg mindent, ez alapvetô igény akkor, amikor burst-öt és TDMA jeleket mérünk. A jelminták lehetôvékell, hogy tegyék az off-line analízist egy vektor-analizátor segítségével.

• A minta-méreteket úgy kell tervezni, hogy biztosít-sák az adók megfelelôség-mérésénél a gyors kiér-tékelést.

Rövid mintákat kell választani,– hogy a pillanatnyi közepes frekvencia

meghatározható legyen; – hogy elkerüljük a középfrekvencia driftjének

átlagolódását, a rövid minta és a gyakori visszatérés egy csatornára lehetôvé teszi az adó stabilitásának vizsgálatát is;

– hogy ne kelljen ésszerûtlenül nagy méretû memóriát használni. A tradicionális szélessávúanalóg jelek (pl. tévé) mérésénél keskenysávúszûrôt használunk a vivôfrekvencián és a segédvivôkön.

Nagyobb jelminták használhatók– információvesztés nélkül a pillanatnyi

közepes frekvencia extrém értékeinél, ha algoritmusokat alkalmazunk a csúcs- és átlagértékek elôállítására;

– a zaj következtében fellépô hibák minimalizálására, különösen, ha olyan jeleketmérünk, melyek közel vannak a zajküszöbhöz.

A fenti megszorításokat figyelembe véve a követke-zô mintaértékek ajánlhatók:

• 10 ms: lassú TDMA jelekhez • 200 ms: gyors rutin-mérésekhez,

a szokásos jeleken (kivéve a TDMA-t)• 500 µs: rövid TDMA jelekhez, mint pl. a GSM,• 1 sec: közepes sebességû rutin mérésekhez,

szokásos jeleken (kivéve a TDMA-t)Az FFT analizátorral a szintézeres hangolású vevô

KF-kimenetén mérhetünk. A vevô KF-frekvenciája az FFTanalizátor mûködési sávjába kell, hogy essen. A vevôtés az FFT analizátort ugyanarról a frekvencia-alapról kellmeghajtani (6. ábra). A korszerû mérôvevôkben az ösz-szeállítás már integrálva van, a mérés automatikusanvégrehajtható.

6. ábra Frekvenciamérés FFT módszerrel

Az FFT-alapú mérôrendszer elônyei: • nagy frekvencia-felbontás és pontosság,• a közös-csatornás jelek frekvenciáinak

mérési lehetôsége,• a frekvenciasávok könnyû hangolása

(számítógép terminál segítségével), • nagy flexibilitás, • a spektrum-adatok digitális tárolása,• nagy megbízhatóság és reprodukálhatóság.A 7. ábra jól szemlélteti az FFT mérési módszer elô-

nyeit. A módszer alkalmazásával lehetséges az azonoscsatornában egymástól igen kis (néhány tized Hz) tá-volságra mûködô két, vagy több adó közepes frekven-ciájának egyidejû mérése.

7. ábra FFT alapú monitoring mérési eredmény(azonos csatornás zavar megállapítása

középhullámú mûsorszóró csatornában, átfogás: 9,69 Hz)

3.3. A térerôsség méréseA térerôsség általában használt mértékegysége a

V/m. A szabad tér hullám impedanciájának (Zo = 377 Ω)figyelembevételével, a mágneses tér erôssége (H) azelektromos térerôsség mért értékének ismeretében ki-számítható:

H (A/m) = E (V/m) / Z (377 Ω).

A továbbiakban a térerôsség fogalmát mindig az elek-tromos összetevôre vonatkoztatjuk.

Mivel a vételi ponton megfelelôen elhelyezett vevô-antenna kapcsain, az adó által kisugárzott térerôsség-gel arányos feszültség jelenik meg, és az arányosságmértékét az antenna tényezô (Ka) határozza meg, mely-nek ismeretében a kapocsfeszültség (Vo) mérésével atérerôsség a következô összefüggés alapján meghatá-rozható:

E (µV/m) = Ka Vo (µV).

A térmérô rendszer (8. ábra) elemei egyetlen vagytöbb külön készülékben lehetnek. Gyakran használnakmikroprocesszoros rendszert, mely vezérli a vevôt, a ka-libráló eszközt, a nyomtatókat és rajzgépeket, továbbáképes a mérési eredményeket kijelezni és tárolni.

A méréskor általános gyakorlat a logaritmikus mérték-egység, a dB (legtöbbször 1 µV/m-hez viszonyított) hasz-nálata:

e (dBµV/m) = 20 log E (µV/m).



Az antenna-tényezô meghatározása térerôsség mé-rés esetén:

Valamely vevôantenna Ka antenna-tényezôje a sík-hullám E villamos térerôsségének és az antenna név-leges terhelô ellenállással RN (rendszerint 50 Ω) lezártkapcsain mérhetô Vo feszültségnek a hányadosa

Ka = E /Vo (1/m).

Az antenna-tényezô helyett gyakran az antenná-nak izotróp antennára vonatkoztatott G nyereségét ad-ják meg. Az összefüggés a G izotropikus nyereség ésa Ka antennatényezô között a következôképpen írha-tó le:

ahol Zo = 377 Ω és RN = 50 Ω.

ƒr = ƒ(MHz)/1MHz, ƒ= vételi frekvencia MHz-ben

Mivel a feszültség és a térerôsség értékeit rendsze-rint dB(µV) és dB(µV/m) egységekben fejezik ki, mintszinteket, ezért az antenna-tényezônek és az antenna-nyereségnek is használatos a logaritmikus formája, melyaz alábbi összefüggésekkel határozható meg:

ka = 20logKa és g = 10logG

ahol ka az antenna-tényezô és g az antenna nyere-ség dB-ben meghatározott értéke. Ennek figyelembevételével:

ka = - 29,77 dB -g + 20Iog ƒr

értékûnek adódik, így a térerôsség e szintje az an-tenna kimenôfeszültségének vo szintjébôl a következôképlettel számítható:

e = vo + ka.Mivel ka rendszerint nem tartalmazza az antenna és

a mérôvevô közötti kábel okozta ac csillapítást, ezért aképletet még ki kell egészíteni (és ebben az esetben vo

a mérôvevô bemeneténél lévô feszültség szintjét je-lenti):

e = vo + ka + ac.

Példa: ha egy antennának 100MHz frekvencián 6,5 dB a nyere-sége és 3,7 dB az antenna-ténye-zôje; akkor ha a bemenô feszült-ség vo szintje 33,4 dB(µV) és a ká-bel ac csillapítása 1,1 dB, a tér-erôsség 38,2 dB(µV/m).

A térerôsség eloszlása hely ésidô szerinti szórást mutat:

ahol:σL = a térerôsség

hely szerinti szórása (dB)σt = a térerôsség

idô szerinti szórása (dB)

Kellôen nagy számú mérés esetén alátámasztható,hogy a térerôsség log-normál eloszlású, sûrûsége a 9.ábrán bemutatott görbe mentén rendezhetôk. Annakérdekében, hogy nagy megbízhatósággal lehessen be-csülni a térerôsség várható értékét az adótól meghatá-rozott távolságban levô ponton célszerû megismerni atérerôsség helyszerinti eloszlását. Ennek érdekébenegy körülhatárolt terület több pontján kell méréseketvégezni. A területen a térerôsség dB-ben meghatáro-zott értékei normál eloszlást mutatnak.

Ennek megfelelôen egy behatárolt területen végzettmérések [dB]-ben megadott eredményei a normális el-oszlású hely és idô valószínûségi változó statisztikaimintáinak tekinthetôk. Kellô számú mérés (mintavétel)esetén kívánt biztonsággal lehet megbecsülni a térerôs-ség várható értékét:

Az eloszlásfüggvénybôl meghatározható a térerôs-ség várható értéke, melyet a következô véletlen helyze-tû tartomány fed le:

N (e;σL,t) ahol:

ev = a térerôsség várható értéke (dBµV/m),e = térerôsség minták számtani közepe (dBµV/m),δ = a térerôsség szórása (dB),n = a térerôsség minták száma (db.),up = a Student-eloszlás (1-p)100%-os megbízható-

sági szintjéhez tartozó valószínûségi változó.

HÍRADÁSTECHNIKA


8.ábra Térmérô rendszer összeállítása

a) csillapító éselôválasztó áramkörök

b) elôerôsítôc) a fô keverô és a d) (kapcsolható)

középfrekvenciás szûrô e),f) detektáló és kijelzô

eszköz, például analóg vagy digitálismûszer, regisztráló készülék, vagy analóg-digitáliskonverter számítás-technikai eszközzel;

g) kalibrációs forrás(folyamatos hullámújelgenerátor vagykövetôgenerátor,impulzusgenerátorvagy véletlenzaj-generátor

r

9. ábra A térerôsség log-normál eloszlása

Mérési beállítások és pontosság szempontjából kü-lönösen fontos a mérési sávszélesség és a detektálásimód helyes beállítása. A különbözô típusú jeleknél meg-követelt értékeket a 3. táblázat foglalja össze.

Az ITU-R SM.378 Ajánlás szerint a térerô mérések-nél elvárható pontosság a következô:

30 MHz és alatta: ±230 MHz felett: ±3

3.4. Sávszélesség méréseA különbözô rádiókommunikációs szolgálatok mûkö-

désük során eltérô frekvenciájú spektrum-összetevôketeredményezhetnek.

Az-információ továbbítás minôségének megtartásaérdekében a vevô oldalon ugyanazt a spektrumot kelladott pontossággal reprodukálni, mint amit az adó ki-sugárzott. Mennél nagyobb a különbség az emittált ésa vételi oldalon helyreállított spektrum között, annálalacsonyabb az elérhetô szolgáltatásminôség.

Fontos tudni, hogy nem csak a hasznos jelek hoz-nak létre spektrum-komponenseket, hanem más, nem-kívánatos jelek is megjelennek, amelyek rontják az ere-deti spektrum visszaállíthatóságának az esélyét. A mi-nôségi követelmények fizikai mennyiségekkel történômeghatározása érdekében a sávszélességet megfele-lôen definiálni kell.

A Nemzetközi Rádiószabályzat (RR) S1, No.S1.152cikkelye szerint a szükséges sávszélesség jelenleg hasz-nálatos definíciója a következô:

„Egy adott osztályú emisszió számára éppenszükséges sávszélesség, amely elegendô az in-formáció olyan sebességû továbbítására, amelybiztosítja a kívánt minôséget, specifikált körülmé-nyek mellett”.Az RR S1, No.S1.153 cikkelyében rögzítésre került

az elfoglalt sávszélesség ma használatos definíciója,amely a következô:

„Egy adás elfoglalt sávszélessége oly módonmeghatározott frekvenciasáv szélessége, mely-nél az alsó frekvenciahatár alatt és felsô frekven-ciahatár felett kisugárzott átlagteljesítmények

egyenként az adás teljesát lagtel jesí tményénekadott β/2 százalék értéké-vel egyenlôk” (ezt a meg-határozást szokták β%-ossávszélességnek nevezni).Ha értékét másképpen nem

specifikálják, a β/2=0,5%-ra kellvenni (ebben az esetben az el-foglalt sávszélesség megegye-zik a kisugárzott átlagteljesítmény99%-ával):

Az ITU-R SM 328 Ajánlás meg-határoz egy úgynevezett „X dBsávszélesség” fogalmat is, melyszerint:

“Egy adás elfoglalt sávszélessége, azon frek-venciasáv szélessége, mely alatt, vagy felett bár-mely diszkrét spektrum-komponens, vagy folya-matos spektrális teljesítmény-sûrûség legalább xdB-el egy elôre meghatározott 0 dB-s referencia-szint alatt van.”Ha másképpen nem specifikálják, az x értékét -26dB-

re kell venni.Az „X dB sávszélesség” praktikus, gyors módszer,

de az elfoglalt sávszélesség meghatározására, csak jólmeghatározott körülmények (azaz emissziós osztály ésmodulációs jellemzôk) esetén használható. Vannak olyanesetek, (például bizonyos digitális modulációknál) ami-kor az „X dB-es sávszélesség” nem jól határozza megaz elfoglalt sávszélességet. Ezért ezt a módszert köze-lítô, vagy gyors módszernek tekinthetjük, amely megkö-zelítô eredményt nyújt az ellenôrzés számára az adóengedélyszerû mûködésérôl.

Spektrumanalizátoros mérési módszer segítségévelaz X dB-es sávszélesség meghatározása aránylag egy-szerûen és könnyen elvégezhetô. Az adás spektrumképének megjelenítése után a közepes frekvencia jel-maximumát véve alapul megállapítható az a két frek-vencia érték, ahol a teljesítmény 26 dB-el kisebb. A sáv-szélesség a két frekvencia különbségébôl adódik.



3. táblázat A térerôsség méréséhez ajánlott beállítások

10. ábra Az elfoglalt sávszélesség meghatározása

Az elfoglalt sávszélesség definíció szerinti (β%-os)meghatározására egy olyan spektrum analizátor alkal-mas, mely digitálisan vezérelhetô szintézert tartalmaz.A spektrumanalizátor letapogatja a spektrumot megha-tározott frekvencia-lépésekben, és a mért értékeket ér-tékelve megállapítja a 99%-os teljesítményhez tartozófrekvenciahatárokat. Mivel a konvencionális spektruma-nalizátorok a spektrumot szekvenciálisan és nem valósidôben tapogatják le, tanácsos több letapogatási cik-lust is elvégeztetni, max-.hold üzemmódban.

A DSP alapú mérési módszer a digitális jelfeldolgo-záson (DSP) alapul. Ez a technológia lehetôvé teszi azelfoglalt sávszélességnek a RR No. S1.153 szerinti meg-határozását. A β% módszer szerinti sávszélesség mé-rés független a jel modulációjától. Ezért az adások üzem-közi ellenôrzésére, különösen a digitálisan modulált je-lek mérésére alkalmas. A digitális jelfeldolgozási techni-kák felhasználhatók a β/2 számítására a teljesítményspektrális sûrûségébôl (PSD). Elôször a PSD zajküszö-bét kell megállapítani egy, vagy több DSP algoritmus se-gítségével. A PSD integrálásának futó értékét számítjákés az adatokat interpolálva keresik az f1 frekvenciát, aholaz integrált teljesítmény egyenlô Pβ/2-vel. Ezt megis-mételve a spektrum másik végétôl f2 is meghatározható(Pβ/2). A sávszélesség ezek után: f2- f1.

A DSP alapú FFT mérési módszer a gyors Fourier-transzformációt és a digitális jelfeldolgozást együttesenalkalmazva méri egy adás elfoglalt sávszélességét a for-mális definíció alapján azokban az esetekben, amikora vevôkimeneten elegendôen jó a jel-zaj viszony. Azilyen közvetlen módszerek elônyösebbek az x dB-es mód-szereknél, melyek függenek a használt modulációtól ésmagától a moduláló jeltôl. A DSP alapú FFT-t alkalmazóteljesítmény-arányt (β%) mérô módszerek nem igénylik amodulációs paraméterek részletes ismeretét és képe-sek a zajból kiemelkedô jelspektrum-részek interpretá-lására is. Tehát ez a módszer sokkal kevésbé érzékenya választott ablakra, mint az x dB értékek. A jel-zaj vi-szony, ha nem elégséges a 99%-os teljesítmény-sáv-szélesség megállapításához, javítható hosszabb integ-rációs idôvel, finomabb feloldású FFT-vel. A 99%-os tel-jesítménymérésnél sok jelre pontos eredmény kaphatómár 15-20 dB jel-zaj viszony mellett is. (Itt a jel-zaj vi-szony definíciója a jelcsúcs és a zajküszöb távolsága).

3.5. Csatornafoglaltság méréseA csatornafoglaltsági vizsgálatoknál az idô függvé-

nyében annak a felderítését végezzük, hogy különbö-zô – kiválasztott – szélességû frekvenciasávokban talá-lunk-e detektálható, feljegyezhetô jelet a zajküszöb, vagyegy elôre megadott szint felett, és arra a kérdésre ke-resünk választ, hogy milyen mértékû az egyes frekven-ciák kihasználtsága.

A monitoring technika, egyúttal a spektrum ellenôr-zésére, a spektrum tényleges használatára vonatkozóadatokat is szolgáltat. A 2. ábrán is egy ilyen vizsgálateredményén szemlélhettük a frekvenciahasználat jel-lemzôit. Az egyidejû iránymérés segítségével történôletapogatás lehetôvé teszi az adók szerinti foglaltságfeljegyzését és lehetôség van más paraméterek, mintpl. modulációs típusok és azonosítási információk meg-állapítására is. A vizsgálati eredmények többféle mó-don megjeleníthetôk és statisztikai elemzésekre is al-kalmasak. A 11. ábrán a megjelenítés formáira találunkpéldát.

3.6. Rádió-iránymérésA rádió-iránymérés célja egy tetszôleges forrású elek-

tromágneses sugárzás irányvonalának (line of bearing– LOB) meghatározása a rádióhullámok segítségével.A rádió-iránymérés a föld felszínén elhelyezkedô rádió-adók vagy rádiózavar források irányának meghatározá-sához használható.

A rádió-iránymérô az elektromágneses hullámok be-érkezési irányának vagy azimutjának egy referencia irány-hoz vonatkoztatott meghatározására szolgáló eszköz.A jel irányának meghatározásához, az antennanyílásnálfellépô különbségi jelkésleltetést használják fel. Min-den iránymérôben található egy antennarendszer, egyvevôberendezés és egy processzor.

A legmodernebb iránymérô technikák alapvetôen akövetkezô három csoportra oszthatók:

• amplitúdó-érzékeny iránymérés,• fázis-érzékeny iránymérés,• kombinált fázis- és amplitúdó-érzékeny

korrelatív vektor-iránymérés és igen nagy felbontású iránymérés.

Az információgyûjtés módja lehet párhuzamos vagysoros:

HÍRADÁSTECHNIKA


11. ábra Sávfoglaltsági vizsgálatok eredményének ábrázolása

• párhuzamos, akkor, ha a mérés csaknem azonnalmegtörténik, a vételi csatornák száma megegyezikantenna szolgáltatta jelek számával,

• soros, amikor is az eredmény csak a teljes cikluslefutása (beleértve az antennajelek fázisa és/vagyamplitúdójának súlyozását követô RF kapcsolásokat is) után áll rendelkezésre.

A leggyakrabban használt iránymérési technikák azalábbiak:

1. Forgó antenna-karakterisztika2. Wullenweber3. Adcock/Watson-Watt4. Doppler/pszeudo Doppler5. Interferométer6. Korrelációs

Forgó antenna-karakterisztikájú rendszerekA legegyszerûbb iránymérésre használt eljárás, ami-

kor a beesési irány érzékelésénél az antenna irányka-rakterisztika jellegzetességeit alkalmazzák. A mechani-kusan forgó irányantennára alapozó DF rendszereketmár a századfordulón is használtak. Az ilyen rendsze-rek a csak egy, a vételi irányba esô null-hellyel rendel-kezô antennát használnak; a beesés irányt az anten-nának a minimális vételû helyzetbe irányításával kaphat-juk meg. Bellini és Tosi 1903-ban publikálták a szken-nelt antenna eljárásokkal (rádió goniométer) kapcsola-tos munkáikat. Ezek a rendszerek – az antenna vételikarakterisztikájának elektromos „mozgatásával” – alter-natívát kínálnak a mechanikusan forgatott antennák-kal szemben.

Elektronikus szkennelésû Wullenweber rendszerekWullenweber az antenna-karakterisztika tulajdonsá-

gait egy antenna helyett egy idôben antenna csopor-tokkal határozta meg. Az antennákat – az egy adottirányból érkezô jelre fókuszolandó – kombináltan, jel-legzetesen késleltetô vonalakkal összekapcsolva alkal-mazzák. Koncentrikus körök alakjában elhelyezkedô an-tennákat alkalmazó, vezérelhetô antennakarakterisz-tikát elôállító (keskeny sáv az összeg csatornában, nul-la a különbségi csatornában) antennákkal mûködô, nagylátószögû iránymérô rendszereket alkalmaznak. A szken-nelô módszernél alkalmazott irányhatás következtébenezek a rendszerek rendkívül érzékenyek. A komplexantennákból és a szükséges nagy infrastruktúrából adó-dóan meglehetôsen drága.

Adcock/Watson-Watt iránymérôkEzek a rendszerek az antennák és a jelfeldolgozás

területén végbement fejlôdést használják ki egy, csak-nem azonnali leolvasást lehetôvé tevô rendszer létre-hozására. Az alkalmazott Adcock-antennarendszer (1918-ban fejlesztették ki) dipól vagy monopol antenna pá-rokból áll, amelyek az ismert „nyolcas” vételi karakterisz-tika kialakítása érdekében 180 fokos hibrid áramkörrelvannak összekapcsolva. Ortogonális alapvonalakon el-helyezkedô két Adcock pár a jel beérkezési iránybanolyan karakterisztikával rendelkezik, amely az egyik an-

tenna beérkezési iránya szinuszával és a másik antennabeérkezési iránya koszinuszával arányos. Ez hasonlít akeresztezett hurokantennák karakterisztikájához. A Wat-son-Watt technika három fázisban illesztett vevôvel dol-gozik, szinusz és koszinusz függvényként megjeleníti abeérkezési szöget, valamint egy harmadik, a bizonyta-lansági problémák megoldására szolgáló omnidirekcio-nális (körsugárzó) csatornát. A klasszikus Watson-Watttechnikánál a koordináta konverzió elvégzéséhez a ki-jelzô (katódsugárcsô) X, Y és Z (intenzitás) bemeneteithasználják fel.

Doppler/pszeudó-doppler iránymérôk A modern iránymérôk az irány meghatározásához di-

gitális jelfeldolgozó technikákat (DSP) alkalmaznak. ADoppler és a pszeudó-Doppler rendszereket az 1950-es években, a mozgó antenna és a vett jel között kiala-kuló Doppler-eltolódásra alapozva fejlesztették ki. Ki-derült, hogy egy r sugarú körív mentén mozgó mono-pol antenna a távoli állomás jelét a beérkezési szöggelés a vevôantenna forgásával arányos Doppler-eltoló-dással veszi. A jel iránya a maximális Doppler-eltolódásvételi helyénél érintôleges a forgási körre. Az antennamechanikus forgatása az UHF sáv alatti frekvenciákonelônytelen, ezért kifejlesztettek egy elektronikus kapcso-ló eljárást, amivel a fix, köralakban elhelyezkedô anten-nákból álló antennarendszer esetén is lehetôség van aforgatás elektronikus szimulálására. Ez a technika apszeudó-Doppler módszer.

Interferométeres eljárásokAz irányvonal meghatározására szolgáló nagyon pon-

tos módszer, melyet az 50-es, 60-as években fejlesz-tettek ki. A rendszer különbségi fázist mér legalább kétfüggetlen antenna között. Kritikus eleme a fázisdetek-tor, amely a két vett jel közti fáziskésleltetést adja meg.A késleltetés segítségével megbecsülhetô a beesésiszög. Egy 3, 4, 5 vagy még több antenna kombinációjá-ból álló rendszer segítségével – antennaforgatás nél-kül – elérhetô a 360 fokos látószög. A különbözô an-tennáktól érkezô bemenôjelek kombinálására eredmé-nyesen használhatók fel a sokcsatornás vevôrendszerekés antenna-kapcsolók.

Korrelatív interferometriás rendszerekE modern, kettô vagy több szimultán társcsatornás

jel feldolgozására alkalmas rendszerek kifejlesztését arádiócsillagászatnak köszönhetjük. Itt az antennarend-szer elemeire vonatkozó autókorrelációs és keresztkor-relációs jelek kiértékelésére és az áteresztô sávi több-szörös jelek jelenlétének megállapításához statisztikaieljárásokat (mint például a többszörös jelek osztályozá-sa, Multiple Signal Classification – MUSIC algoritmus)alkalmaznak. Ezek a rendszerek tipikusan – a vett amp-litúdó- és fázisértékek korreláció-analízisével határoz-zák meg az irányvonalat. Ez a korrelatív interferometriá-nak is nevezett eljárás képes a készülék és a helyfüggôhibák kiküszöbölésére és igen sokféle antennarendszer-rel tud együttmûködni.



Valamennyi iránymérô technikának megvannak amaga elônyei és hátrányai. A legegyszerûbb és legol-csóbb módszereknél lehetnek ugyan a pontossággal,érzékenységgel vagy polarizációval kapcsolatos prob-lémák, azonban igen jól alkalmazhatók egyes mobil tájo-lási feladatokhoz. A legfejlettebb, számítógépeket igény-lô technikák hordozhatóságot és rendkívüli pontosságotbiztosítanak.

Ezen túlmenôen ezek a rendszerek – mivel képeseka beesô jel elevációs szögének mérésére és a hagyo-mányos azimut becslésre – a HF. SSL tartományban isalkalmazhatók. A gyártók különbözô változatokat kínál-nak. Fontos azonban, hogy az iránymérô eszközök ki-választásakor az üzemeltetési célok kellôképpen meglegyenek határozva.

Az iránymérés pontossága a 4. táblázat szerinti négyosztályba sorolható be (ITU-R SM.1269 ajánlások). Egyiránymeghatározás akkor tartozik bele valamelyik osz-tályba, ha annak a valószínûsége, hogy az iránymeg-határozási hiba meghaladja a táblázatban az adott osz-tályra vonatkozó numerikus értéket, kisebb mint 10%.

Ezt a valószínûséget egy, az iránymeghatározás tel-jes szórását befolyásoló öt komponens (mûszerrel, hely-színnel, terjedéssel, véletlen mintavételezéssel és meg-figyeléssel kapcsolatos komponensek) analízisibôl kellmeghatározni.

A osztály: 5%-nál kisebb annak a valószínûsége,hogy a hiba meghaladja a 1 fokot,

B osztály: 5%-nál kisebb annak a valószínûsége,hogy a hiba meghaladja a 2 fokot,

C osztály: 5%-nál kisebb annak a valószínûsége,hogy a hiba meghaladja a 5 fokot,

D osztály: a C osztályra megadottnál nagyobb hibájú iránymeghatározás.

3.7. JelanalízisA jelek egyre inkább digitálisak és a konvencionális

jelek maradék kapacitásait is egyre inkább felhasznál-ják járulékos információk átvitelére. Ezért a jelanalízisaz egyik legfontosabb monitorozási eszközzé vált.

A jelanalízis segítségével egy jelbôl – esetünkben arádiójelekbôl – a lehetô legtöbb információt állítjuk elô.A kinyerendô információ lehet szándékosan kisugárzottinformáció, vagy technikai jellegû. A kommunikáció ré-tegekbe van szervezve, az OSI modell alapján. Ezért ajelanalízis is különbözô rétegekbe szervezhetô, így pél-dául detektálás, spektrumanalízis, moduláció felisme-

rés, analóg- és digitális demoduláció, kódfelismerés éscsatorna-dekódolás.

A monitor-állomáson vett rádiójel analizáló folyama-ta két ágra bontható: a fizikai jel analizálására és a de-modulált információk analizálására. A fizikai jel analizá-lása azt jelenti, hogy kivesszük belôle a rejtett informá-ciót, ha ez lehetséges, egyébként technikailag írjuk lea jelet. Ez esetben a jel össze is hasonlítható más, is-mert jelekkel, vagy leírható a statisztikai jellemzôivel.

A demodulált jel analízise azt jelenti, hogy kivonjukaz információkat a demodulált jelfolyamból, és megvizs-gáljuk, hogy van-e (másodlagos) rejtett információ azadatfolyamban. Ha ezek nem vezetnek sikerre, akkormegkíséreljük a jel technikai leírását.

A jelanalízishez különbözô technikai eszközökre isszükség van. A komplexebb modulációk esetén speciá-lis, kifejezetten a jelanalízis céljait szolgáló mûszerekreis szükség van. Mivel a különbözô adminisztrációk mo-nitorozó szolgálatainak lehetnek eltérô igényei, egy jójelanalizáló berendezésnek nyitottnak és flexibilisnekkell lennie mind a fizikai konstrukcióját, mind pedig funk-cióit illetôen.

Ilyen szempontok alapján a legjobb megoldásnak adigitális jelfeldolgozó (DSP) rendszerek tekinthetôk, bô-víthetô és korszerûsíthetô, moduláris hardverrel és szoft-verrel.

Egy digitális jel vizsgálatához a következô megjele-nítéseket lehet használni:

• szimbólum szinkronizációs kép (például szemábra)és/vagy fázis-háló, a moduláció típusának megfelelôen);

• poláris reprezentálás a lineáris moduláció számára(a szinkronizálás érvényesítése, a konstellációs pontok és a szimbólumok közti átmenetek meghatározása);

• a fázis-, vagy frekvencia-modulációk hisztogrammos megjelenítése (a szinkronizálás érvényesítése, a segédvivôk számának a meghatározása).

HÍRADÁSTECHNIKA


4. táblázat Iránymeghatározásokosztályozása(30 MHz feletti f rekvenciákon)

Irodalom

[1] ITU-R Handbook on Spectrum Monitoring, 2002.[2] ITU-R Radio Regulations,

Geneva 2001.[3] Recommendation ITU-R SM.377 –

Accuracy of frequency measurements at stationsfor international monitoring.

[4] Recommendation ITU-R TF.768 – Standard frequencies and time signals.

[5] Recommendation ITU-R BT.655 – Radio-frequency protection ratios for AM vestigial sideband terrestrial television systems interferedwith by unwanted analogue vision signals and their associated sound signals.

[6] Recommendation ITU-R SM.378 –Field-strength measurements at monitoring stations.

[7] Recommendation ITU-R SM.182 –Automatic monitoring of occupancy of the radio-frequency spectrum.

[8] Recommendation ITU-R SM.1536 –Frequency channel occupancy measurements.

[9] Recommendation ITU-R SM.328 –Spectra and bandwidth of emissions.

[10] Recommendation ITU-R SM.443 –Bandwidth measurement at monitoring stations.

[11] Recommendation ITU-R SM.1269 –Classification of direction finding bearings.

[12] Van Maanen, E.: [1998a] Hidden information in A3E modulated broadcasting transmitters. Dutch Radiocommunications Agency, on request .

[13] Van Maanen, E.: [1998b] Introduction cryptography and signal analysis in radiomonitoring. Dutch Radiocommunications Agency, on request.



12. ábra Példa egy 16QAM

jelmodulációs paramétereinek és modulációs

jel lemzôinek analizálására

Bevezetés

A biometria az emberek egyedi, változtathatatlan jel-lemzôinek számszerû leírásának tudománya. Jelen eset-ben a biometriát úgy lehet meghatározni, mint olyan mér-hetô testi, vagy viselkedésbeli jellemvonások összes-ségét, amelyek mérése alkalmas arra, hogy egy adottszemély azonosságát ellenôrizni lehessen (biometriák:ujjlenyomat, arc, kézgeometria, hang, aláírás, gépelésidinamika, DNS, írisz és retina). A biometriai azonosításcélja olyan biztonsági rendszerek kialakítása, melyek azegyént nem egy kód és egy kártya segítségével azo-nosítja (ami bárkinek birtokába kerülhet), hanem sajátszemélyi tulajdonságai alapján ismeri fel. Számos ilyenrendszer került kidolgozásra az elmúlt évtizedekben, ésezek a megoldások egyre sikeresebbek. A Biometrikusrendszerek elterjedését motiváló legfontosabb okok [1]:

– a jelszavak számának jelentôs növekedése biztonsági kockázatot rejt;

– a jelszavak menedzselése jelentôs költségkihatással jár;

– nô az egyre kényesebb információk eléréséhezszükséges jogosultságvizsgálat fontossága;

– nô az igény az eltérô biztonsági technológiák integrálására;

– nô az igény a legkorszerûbb hálózatos biztonsági technológia megvalósítására.

A biometriai azonosítók két részre oszthatók. A Sze-mélyIgazoló (SzI) rendszerek tipikusan „egy az egy-hez”, vagy „egy a kevéshez” módon végzik a keresést.A biometrikus azonosításkor az azonosítandó személytárolt adatai (pl. beléptetôkártyán és adatbázisban), min-tái már ismertek, és ez kerül összehasonlításra az ak-tuális mintával.

Az úgynevezett SzemélyAzonosítók (SzA), „egy asokhoz” végzik a minták összehasonlítását, és nagy po-pulációból választják ki a az azonosítandó személyt.Ezek a rendszerek általában lassúak, ugyanis az em-bert kizárólag biometriai paraméterei alapján azonosít-ják, és a biometriájához keresnek az adatbázisból márazonosított személyt. Ez az eljárás a populáció növe-

kedésével egyre nagyobb bonyolultságú és ezzel együtta megbízhatóság is csökken. Az SzA rendszerek hasz-nálata kényelmes, mert nem kell bajlódni egyéb azono-sító eszközökkel (pl. beléptetô-kártya). Bizonyos algo-ritmusok és speciális adatbázis használatával az azo-nosítási idô csökkenthetô. A megbízhatóság növeléseazonban a téves visszautasítások számát növelheti, amiegy bizonyos fokon túl a felhasználót irritálhatja. Azo-nosítási idô megadásának ebben az esetben nincs ér-telme, hiszen az populációfüggô.

Az SzI elônye, hogy olcsóbb, gyorsabb, pontosabb,kevesebb a hibázási lehetôség és több felhasználótképes pontosan azonosítani, mint az SzA.

Napjainkban az azonosító rendszerek a kutatásokfókuszában állnak, mert még számos megválaszolatlanproblémára kell megoldást találnia a kutatóknak. Az egyiklegfontosabb probléma, hogy miként lehet olyan sze-mélyazonosító rendszert létrehozni, mely egyszerre gyors,biztonságos és sok felhasználó azonosítására képes.


Biometrikus azonosító rendszerekVARGA DOMONKOS, OLÁH ANDRÁS

Budapest Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Híradástechnika Tanszé[email protected]

Kulcsszavak: személyazonosítás, elektronikus letapogatás, biztonsági eljárások

Korunkban nagymértékben megnövekedtek a személyazonosító-rendszerekkel szemben támasztott követelmények. Ebben

szerepet játszanak a világpolitikai események, amelyek veszélyeztetik az emberek személy- és vagyonbiztonságát. A hagyo-

mányos módszerek már alkalmatlanok ezen igények kielégítésre, ezért olyan új azonosító-rendszerek bevezetésére van

szükség, mint amilyenek a biometrikus azonosítók.

1. ábra

Reviewed

Általános célkitûzések

Az egyes biometrikus azonosítók teljesítôképességé-nek analizálására a Zephyr-analízist használják, mely azazonosítókat négy fôszempont szerint vizsgálja. Az ori-góhoz közeli pozíció a rossz (kedvezôtlen), a távoli pe-dig a jó (elônyös alkalmazás) minôsítést jelenti (1. ábra).

1. Pontosság Két fôbb mérôszámot használnak az azonosítók

megbízhatóságának mérésére:• A hibás elfogadás aránya (FAR – False Acception

Rates) annak a valószínûségét adja meg, hogy egyilletéktelen behatolót a rendszer tévesen elfogad.

• A hibás visszautasítás aránya (FRR – False Rejec-tion Rates) annak a valószínûségét jelenti, hogyegy regisztrált felhasználót visszautasít a rendszer.

Biztonságtechnikailag természetesen az elsô szem-pont, az illetéktelen behatolás megakadályozása a lé-nyegesebb, de felhasználói szemszögbôl ugyancsakfontos, hogy gyors és pontos legyen az azonosítás (arendszer ne csak minden tizedik próbálkozásra tudjonegy regisztrált felhasználót azonosítani). Az azonosítókhiba-aránya (FAR) 10-5 és 10-6 között van.

2. Költség Kezdetben biometriai alapon mûködô azonosítási

technikákat elsôdlegesen a különlegesen nagybizton-ságú alkalmazásokban használták, de napjainkban mársokkal szélesebb körben lehet alkalmazásukkal talál-kozni (például számítógépes rendszerek felhasználóijogosultságának vizsgálata, épületben az ajtók nyitása-zárása, munkaidô nyilvántartás, riasztó rendszerek stb.).Az azonosító-rendszerekben elsôsorban a szoftverekköltsége a legszámottevôbb, a perifériák költsége na-gyon változó lehet, a rendszerek ára azonban folyama-tosan csökken.

3. Mûködtetés egyszerûségeBiometriai azonosítók használata esetén fontos, hogy

a felhasználó könnyen megtanulja az eszköz kezelésétés mindennapi használata, se jelentsen nehézséget afelhasználó számára.

4. Zavaró használatA biztonsági rendszerek tervezésekor nemcsak a

technikai tényezôket kell figyelembe venni. Az egyiklegfontosabb nem technikai jellemzô a rendszer irántibizalom (elhiszi-e a laikus felhasználó, hogy az azono-sító-rendszer valóban csak ôt képes felismerni, vagyisbiztonságos). A másik ergonómikus jellegû: vajon meny-nyire kényelmes használni a rendszert, vagy hosszútá-von is irritálja majd a mûszer a felhasználóját.

Ahhoz, hogy a biometriai azonosítók mûködését meg-értsük, elsôsorban egy általános rendszer vizsgálatáravan szükség (természetesen más rendszerfelépítésekis elképzelhetôek). A fôbb funkciókat betöltô egysége-ket a 2. ábrán követhetjük nyomon.

• A biometrikus periféria feladata a biometriai para-méterek beolvasása és ezen paraméterek átalakí-tása digitális jellé, melyet a feldolgozó egység márértelmezni tud. Ennek az egységnek az ára nagyonváltozó lehet a biometriai paraméterektôl függôen.Nyilván egy mikrofon, vagy kamera ára tört része egyujjlenyomat leolvasó árának.

• A feldolgozó egység végzi a rendszer irányítását:visszajelez a felhasználónak az azonosítás eredmé-nyérôl és a vezérelt egységnek, engedélyezi/tiltjaés végrehajtja a hozzáférést.

• A feldolgozó algoritmus végzi a felismerési feladato-kat, amely általában egy összehasonlításból áll atárolt és az aktuális minták között. A tárolt minták egymemóriában vannak elhelyezve, ezek a memóriákbôvíthetôk, de minden rendszer esetén van felsô bô-vítési határ. Ennek többek között a biztonság is oka,hiszen minél több felhasználó van, annál nagyobba valószínûsége, hogy a gép téved, vagy felisme-rô-rendszerek esetén az azonosításhoz szükségesszámítási idô jelentôsen nô. A tapasztalatok szerint,ha egy nagyon nagy populációjú rendszerre vanszükség, akkor a tárolt mintákat, nem egy központiszámítógép memóriájában tárolják el, hanem egyszemélyhez rendelt chip-kártyában. Így a rendszermegôrzi a gyorsaságát és a biztonságát. Nagy hát-rány azonban az, hogy ebben az esetben szüksé-ges a kártya használata, aminek elvesztése továb-bi kényelmetlenségeket okozhat.

• A vezérelt egység bármi lehet, amihez nagy bizton-ságra van szükség. A gyakorlatban legtöbbször szá-mítógépes rendszerekben használják belépéshez,illetve épületekben ajtók jogosult használatát korlá-tozzák.Jelenleg a következô biometriák használata a legel-

terjedtebb.

Azonosítás az arc alapján

Napjainkban az arcfelismerô rendszereknek korlátozottsikerük van a gyakorlati alkalmazásokban. Több para-méter vizsgálatára van lehetôség, a leggyakrabban azarc körvonala alapján történik a felismerés [1,2]. Ezenkívül használják az arc geometriai tulajdonságait (sze-mek távolsága az arc szélétôl, két szem távolsága egy-mástól, orrhossz, szájszélesség, szemszélesség), pro-filját, illetve az arc thermogramját is azonosításra [1].

Léteznek kisebb, otthoni használatra tervezett rend-szerek, amelyek kisebb, család méretû populációbanképesek azonosításra. Ezen kívül vannak természete-

Biometrikus azonosító rendszerek


2. ábra

sen nagyobb populáción mûködô rendszerek is, (pél-dául kórházak betegfelvétele, számítástechnikai rend-szerekhez történô beléptetés, bankok, kaszinók).

A létezô megoldások általában kis populációs rend-szereknél, vagy más biometriai megoldásokkal ötvözvemûködnek sikeresen [1].

Azonosítás az írisz alapján

Az eljárás az emberi írisz egyénre jellemzô részletgaz-dagságán alapul. A többszörös összehúzó redôk, a kol-lagén szálak, az üregek, gyûrûk, barázdák, a kanyargóérhálózat, a foltok, hasítékok és lyukak olyan nem dup-likálható szervet hoznak létre, melynek több, mint 400mérhetô változója van [3]. Még az egypetéjû ikrek íri-sze sem egyezik meg. A biometriák közül ez a rendszerrendelkezik a legnagyobb biztonsággal. A rendszerekmég az élô szemet is detektálni tudják. Az írisz felisme-rése videó alapú képkészítéssel kezdôdik, melynek el-sô lépése a szem és az írisz – a pupilla peremvonalátkörülvevô színes terület – lokalizációja. Utána az eljá-rás rögzíti a pupilla képét, kiküszöböli a szemhéj taka-rásából és a csillogásból eredô visszaverôdésbôl szár-mazó zavaró értékeket [3]. Az így kapott „elôfeldolgo-zott” kép kerül feldolgozásra és felismerésre.

Az írisz mintájának feldolgo-zása egy úgynevezett IrisCoderecord-ot eredményez, amelyettárolva a késôbbi összehason-lítások referencia értékét kap-juk. A rendszer annyira meg-bízható, hogy akár több millióember azonosítására is képes[1,3].

Azonosítás aláírás alapján

Az aláírás azonosító-rendszerek kidolgozása már ré-gen elkezdôdött. A cél azoknak a paramétereknek ameglelése volt, melyek alapján a felhasználót nagy biz-tonsággal lehetett azonosítani. Ezek az író egyénre jel-lemzô paraméterek az írótoll dôlésszögének változása,a toll sebességének a változása, és az írófelületre ki-fejtett nyomóerô és annak változása [4,5]. Ezen a pa-raméterek méréséhez két platformot dolgoztak ki, azegyik egy speciális toll használata [6], mely kábelen köz-vetíti az információt a feldolgozó egységnek, a másikegy speciális írófelület használata [7]. A két megoldástkombinálva is lehet alkalmazni.

Az aláírásellenôrzô be-rendezések a gyakorlatbanmeglehetôsen pontosnak bi-zonyulnak, és olyan alkal-mazások esetén optimálisa használatuk, ahol az alá-írás már elfogadott azono-sítási eljárás.

Fontos megjegyezni, hogy a megoldások adaptivi-tása ugyancsak kulcsfontosságú az aláírás azonosítórendszereknél, mert az egyén kézírása az idô múlásá-val, akár drasztikusan is megváltozhat [4].

Gépelési dinamika

A gépelési dinamika a felhasználónak folyamatos elle-nôrzésével történik (amíg a felhasználó a gép elôtt vana rendszer figyeli és ellenôrzi a személyazonosságát).Kizárólag számítógépes rendszereknél használatos biz-tonságtechnikai eljárás.

Analizálja a felhasználó gépelési dinamikáját ezerszeregy másodpercben. Bizonyított, hogy az emberre jellem-zô a gépelési technikája, vagyis biometrikus azonosító-ként használható. Ezen rendszerek biztonsági foka u-gyan nem éri el a többi biometrikus azonosító biztonsá-gi fokát, de a folyamatos figyelés nagy elônyt jelent atöbbi rendszerhez képest [1].

Retina letapogatás

Az emberi retina, csak úgy mint az írisz, nem duplikál-ható szerv, minden egyén esetén különbözô. Az infrá-val végzett letapogatás a szemhátfal érhálózatának raj-zolatát tapogatja le.

Bevezetett technológia, mely-ben a retina egyedi alakzatátegy kisintenzitású fényforrás op-tikai sokszorozó felhasználásá-val letapogatja. A szem hátsófalán futó érhálózat képe a halál beálltával megválto-zik, és el nem távolítható a szervezetbôl [1], vagyis el-lopása lehetetlen.

A retinaletapogatás meglehetôsen pontos azonosí-tó rendszer, nagy hátránya a kényelmetlen használat.A felhasználónak pár másodpercig egy érzékelôbe kelltekintenie, úgy hogy közben a feje mozdulatlan marad.

Azonosítás hang alapján

Az emberi hang spektrumát analizálják (hangfelisme-résben leginkább kepsztrumot használnak) és ezt ha-sonlítják össze a tárolt mintával. Minden ember hangjá-nak más a spektruma, így ez a technológia szintén al-kalmas felismerésre.

A hang alapján történô felismerés az egyik legkézen-fekvôbbnek tûnô módszer. Egyes alkalmazások falraszerelhetô érzékelôket használnak, míg mások annaka lehetôségét dolgozták ki, hogy hogyan lehet beillesz-teni a hangellenôrzést a konvencionális telefonkagy-lókba.

A hangfelismeréssel két fôbb alkalmazási területenlehet napjainkban találkozni: az egyik, mint biztonságirendszer funkcionál, a másik épületek ajtók nyitására-zárására szolgál [1].

HÍRADÁSTECHNIKA


Azonosítás ujjlenyomat alapján

Az ujjlenyomat azonosítására két fô biometriát alkal-maznak:

• Minutia: ez az ujjlenyomatok rajzolatában a külön-bözô elágazásokat, rajzolat megszakadásokat, hur-kokat, keresztezôdéseket és hidakat jelenti.

• Mintázat: az ujjlenyomatok tipikus mintázatai, az aláb-bi fôbb típusokba tartoznak: sima ív, sima hurok, dup-la hurok, véletlen szerû, éles ív, csigavonal.

E paraméterek vizsgálata lehe-tôvé teszi, hogy az azonosítás gya-korlatilag teljesen megbízható le-hessen, több mint 100 különbözôparaméter vizsgálatára van lehetô-ség (még az egypetéjû ikrek ujjle-nyomata sem egyezik meg). A bio-metriai azonosítók nagy részét azAFIS (Automatic Fingerprint Identi-fication System – Automatikus Ujj-

lenyomat Azonosító Rendszer) rendszerek adják. Az ál-lami szervezeteknél (FBI, INTERPOL, Michigan StatePolice stb.) használják az azonosításnak ezt a módját.Ez az azonosítás típus külön rendszert képez a biomet-riai azonosítók körében Az USA-n kívül több mint 30 or-szágban alkalmaznak AFIS rendszereket.

A minutia-azonosítás hagyományos rendôri mód-szerének emulációját használják (optikai, vagy kapaci-tív érzékelôkkel), mások egyszerû alakzatazonosító esz-közök, ismét mások sajátos, egyedi megközelítést alkal-maznak, határtartományokat és ultrahangos letapoga-tást foglalva magukba [1,8]. Egyesek ezek közül felis-merik, amikor élô ujjat tesznek a szenzorra, mások nem.Jelenleg a biometrikus eszközök közül legnagyobb szám-ban az ujjlenyomat-vizsgáló eszközöket használják.

Nem meglepô, hogy a számítógépes munkahelyekhozzáférését, csaknem kizárólag ujjlenyomat-azonosí-tókkal védik, a viszonylag alacsony költségek, kis mé-ret és könnyû integrálhatóság miatt [1]. Ezeket az azo-nosítókat leggyakrabban a kis populációszám jellemzi.Az ujjlenyomat-azonosítók számítógépes biztonsági vál-tozata a hagyományos jelszavakat egy egyszerû érin-téssel helyettesíti [8].

Kézgeometria

A kézgeometria a kéz alakjának geometriájának a vizs-gálatát jelenti, az ujjformákat beleértve. Ezek a para-méterek ugyancsak személyre jellemzôek és azonosí-tásra alkalmasak (több mint 90 paraméter analizálásá-ra van lehetôség). Nem részletes az analízis, hogy a mik-rosérülések ne befolyásolják a vizsgálat eredményét [9].

Amint a név is sugallja, a kézgeometria a kéz és azujjak fizikai karakterisztikáinak mérésével foglalkozik, eztegy 3D-s szkennelést végrehajtó platform végzi. Ezek-ben a rendszerekben kéz, egy ujj, vagy két ujj azonos-ságát szokták megvizsgálni. A vizsgálat kiterjedhet a há-rom verzió együttes használatára is.

Mint az egyik legjob-ban elterjedt módszer, akézgeometria nem csakgyors és pontos, hanemkönnyen is kezelhetô. Eza módszer nagy felhasz-nálói bázis esetén is al-kalmazható, vagy olyanfelhasználóknál, akik arendszert ritkán használ-ják és ennél fogva kevés-bé gyakorlottak a rendszer használatában [1]. A felis-merés pontossága igen jó, eközben a rugalmas elfoga-dási szint, a szabályozás és konfigurálás a felhaszná-lók igen tág körének igényeit elégíti ki.

A kézgeometria-olvasóknak széles alkalmazási terü-lete van, beleértve munkaidô-nyilvántartást is, ahol na-gyon népszerûnek bizonyultak [1,9]. Könnyen integrál-ható más rendszerekbe és folyamatokba, ezért megbíz-ható azonosító rendszert tudnak létrehozni.

Komplex Biometrikus Azonosító Rendszerek

Minden biometrikus azonosítónak megvan a maga elô-nye és hátrány a többi azonosítóhoz hasonlítva. A komp-lex biometrikus rendszerek az azonosítók jó tulajdonsá-gait ötvözve igyekeznek a megbízhatóságot növelniés két-három biometria alapján azonosítják a felhasz-nálót [10]. Napjainkban több ilyen rendszer is létezik.

Olyan biometriákat választanak azonosításra, melye-ket könnyû használni, és nem bonyolult a felhasználóiinterfész sem (hang, arc, szájmozgás stb.). Külön-különazonban ezek az azonosítók nem lennének elég biz-tonságosak.

Az együttes alkalmazás során a bizonytalansági rá-ta nem összeadódik, hanem összeszorzódik. Ez azt je-lenti, hogy három olyan biometria alkalmazásánál, ahola téves belépési arány külön-külön 1:100-hoz, ezekkombinált használatával a téves belépés esélye sokszo-rosára, 1:1000000-ra változik [10]. Ez jelentôs bizton-sági javulást jelent.

Összefoglalás

A könnyû használatnak és a nagy megbízhatóságnakköszönhetôen a biometrikus azonosítás lett a mérce abelépési jogosultságot ellenôrzô alkalmazások terén.Az egyes azonosító rendszerekhez tartozó árak na-gyon széles határok között mozognak. Egy biometriaiazonosító-rendszernek az ára az alábbi fô részegysé-gekbôl tevôdik össze: periféria, feldolgozó egység, me-mória, szoftver.

Az egyes azonosítókhoz tartozó biometriák memó-riaigénye is befolyásolhatja az egyes azonosítók elter-jedését. A különbözô biometriai rendszerek memória-igénye változó, amint azt a 3. ábra is mutatja [1].

Biometrikus azonosító rendszerek


A biometriai rendszerek használata a magánszférá-ban egyre dinamikusabban nô. Mindezt a technológiarohamos fejlôdése és az árak folyamatos csökkenéseteszi lehetôvé.

Azoknak a technológiáknak az elterjedése várhatóleginkább, melyekre a megoldások már kifinomultak (ujj,írisz, retina). Ezt követôen azon azonosítóknak lesz alegnagyobb piaca, melyeknek használata nem okoznehézséget, mert hozzátartoznak mindennapjainkhoz.Ide tartozik a hang és az aláírás alapú azonosítás. Aziparban egyre nagyobb számban lehet találkozni ezek-kel a rendszerekkel, egyre inkább elfogadják a cégek,mint biztonsági technológiát.

Amint azt a 4. ábra is mutatja, a biometrikus azono-sító-rendszerekbôl származó bevételek dinamikusan nö-vekednek [1]. A növekedés dinamizmusát leginkább aPC/hálózati hozzáférés és az e-kereskedelem gerjeszti.

A biometrikus azonosító-rendszerek nagyon bizton-ságosnak tûntek az elmúlt évtizedekben, azonban aho-gyan az elterjedtségük rohamosan nôtt, úgy kellett akutató-fejlesztô cégeknek újabb nehézségekkel szem-be nézniük. A biometrikus biztonsági rendszerek feltör-éséhez új technikák alakulnak ki. Míg a hagyományosesetekben a biztonságot elsôsorban jelszóval védték,addig itt olyan információról van szó, amit kitalálni, vagyellopni lehetetlen.

Jelenleg a biometriai azonosítókat gyártó cégekneka legnagyobb nehézsége az úgynevezett „azonosítókátverésének” a kivédése. A periféria becsapása, átve-rése teljesen más bonyolultságú feladat. Amíg valakimeg nem téveszti a perifériát, addig nem lehet tudni,hogy egyáltalán becsapható-e. Például az egyik bio-metriát gyártó cég a piacra hozott egy optikai biometriaiazonosító-rendszert, amely csak élô ujjat fogadott elazonosításkor. A rendszer rendkívül biztonságosnak bi-zonyult, addig, amíg valaki rá nem lehelt a beolvasószenzorra. A leheletet úgy érzékelte, mint ha élô ujjattettek volna a perifériára, az optikán ott volt a nyoma azelôzô belépônek, a rendszer beengedte a lehelôt. Egymás esetben az ujjlenyomat fénymásolatát sikerült hasz-nálni sikeres belépéshez.

Ez azt jelenti, hogy eddig csak a biometriák sikeresés gyors azonosítása volt a kutatások fókuszában abiometrikus azonosítók elterjedését követôen viszontteljesen új nehézségekkel kell szembenéznie a gyártó

cégeknek. Ez azt is jelenti, hogy amíg az összes tech-nikai kérdés nem talál biztos válaszra, addig csak kor-látozottan érdemes a biometrikus azonosítókat hasz-nálni, vannak ugyanis olyan helyzetek, amikor a biomet-rikus azonosító rosszindulatú megtévesztésével nemkell számolni, ilyen helyzet lehet amikor az azonosítóthasználó emberközelben van (cégeknél biztonsági sze-mélyzet mellett van az ajtó, így ekkor jól látható, hogymikor igyekeznek hamis módon befolyásolni az azono-sítót).

Az elkövetkezendô néhány évben, a biometrikus azo-nosító-rendszerek elterjedésére lehet számítani, ugya-nis egyre több helyen kell igazolnunk személyazonos-ságunkat és hozzáférési jogainkat. A biometrikus azo-nosítók mindezt nagy megbízhatósággal, kis költség-gel és kényelmesen képesek megvalósítani.

Irodalom

[1] International Biometric Group, http://www.biometricgroup.com

[2] Xiaguang J., „Extending the feature set for automatic face recognition”, thesis for the degree of doctor of philosophy, 1993.

[3] Iridian Technologies, http://www.sensar.com

[4] R. K. Abbas, “A prototype system for off-line signature verificationusig multilayered feedforward neural network”, thesis, 1994.

[5] T. Wessels, C. W. Omlin, „Hybrid system for Signature Verifivation”, 1999.

[6] H. S. M. Beigi, “An overview of handwriting recognition”, 1994.

[7] CIC, http://www.cic.com[8] ActiveCard, http://www.activcard.com/activ/

products/other/biometrics/index.html[9] A.Ross,

„A prototype hand geometry-based verification system”, Biometrics Research, http://biometrics.cse.msu.edu/

[10] BioID, http://www.bioid.com

HÍRADÁSTECHNIKA


3. ábra 4. ábra

Bevezetés

1965-tôl a geoszinkron pályán (GEO) keringô, kereske-delmi célú mûholdak kezdtek elterjedni. Feladatuk elsô-sorban telefon-, adat-, fax-, tv-, rádió-jelek továbbítá-sa, a közvetlen mûholdas tv- és rádió-mûsorszórás illet-ve VSAT állomások jeleinek átvitele.

A GEO mûholdak pályamagassága 35.800 km azegyenlítô felett, és három mûhold segítségével – a sar-ki területek kivételével –, szinte a teljes Földfelszín le-fedhetô. A GEO mûholdak mobil mûholdas alkalmazá-sának egyik korlátja a mûholdak nagy távolsága, amitetemes jelcsillapítást eredményez. Ez a csillapítás kom-penzálható nagyobb antenna mérettel, vagy az adó-teljesítmény növelésével. A mobil alkalmazás fizikai kor-látot szab mind a teljesítmény növelésre mind pedig azantenna méretének növelésére. Különösen igaz ez akézi mobil alkalmazás esetén, ahol a kimenô teljesít-ményt a felhasználható elem/akkumulátor mérete kor-látozza, az antenna pedig nem lehet irányított tehátnincs értelme ebben az esetben a méret növelésének.A fenti korlát csak úgy oldható fel, ha „közelebb hoz-zuk” a mûholdakat a felhasználóhoz, vagyis alacsonypályás mûholdakat (LEO-MEO) használunk a mobil ké-szülék jeleinek átvitelére.

A LEO mûholdak pályamagassága tipikusan 500 és1500, a MEO mûholdak pályamagassága pedig 5000-12000 km között van. Az alacsony pályamagasság azon-ban a LEO/MEO mûholdak esetében nemcsak azzala hátránnyal jár, hogy a mûholdak a Föld felszínéhezképest mozognak, hanem az alacsony magasság egyadott mûhold esetén kisebb ellátottsági területet is je-lent. E két ok miatt alacsony pályás rendszerek globálisméretekben, valósidejû szolgáltatást csak úgy valósít-hatnak meg, ha egyidejûleg több, különbözô pályasí-kon keringô mûholdat alkalmaznak.

Kis mûholdakA nagy mûholdak, illetve mûhold rendszerek mellett

a kis mûholdak (<1000 kg) iránti érdeklôdés világszertenô. Az egyetemek, az állami szektor, a pénzbefektetôkújabb és újabb kis mûholdas programokkal indulnak. A

kis mûholdak a legkorszerûbb technológiák alkalmazá-sával, a mikroelektronika, a miniatürizálás eredménye-képpen komoly versenytársai lehetnek a nagyobb mû-holdaknak, mivel gazdaságos megoldást kínálnak akommunikáció, a távérzékelés, a tudományos és kato-nai mûholdak területén. Erre jó példa a kisméretû, denagy teljesítôképességû távérzékelési mûholdak meg-jelenése (pl. ALSAT-1). A kis mûholdak startköltségecsak töredéke a nagy mûholdakénak, mivel a kicsik anagy mûholdak mellé „piggy-back”-ként elhelyezhetôk.Többek között ez is oka széleskörû elterjedésüknek.

Nano-, pico mûholdakA 90-es évek elején felbocsátott néhány mûhold lé-

nyegében ebbe a kategóriába esik, jelentôsebbek ezekközül az AMSAT mûholdak, melyek tömege 11-14 kgvolt. A mûholdak kocka alakúak voltak, méretük körül-belül 150 mm. Az elmúlt években a felbocsátott nano-,pico mûholdak száma egyre nô. A nano mûholdak na-gyon kedveltek oktatási intézmények, oktatási temati-káiban, mivel egy ilyen mûhold tervezése, esetleges el-készítése kapcsán a hallgatók megismerkedhetnek azûrkutatás eredményeivel, az eredmények „hétköznapi”alkalmazásával. Egy mai mobiltelefon szinte mindenolyan áramkört magában foglal, amely egy kis mûholdmûködéséhez szükséges (a rádiótelemetria adó-vevôt,a vezérlôt, adatgyûjtô mikrokontrollert, akkumulátort,akkutöltôt stb.). Sok kis mûhold készül ilyen COST (Com-mercial Off-The-Shelf) technológiával és figyelemremél-tó eredményeket érnek el. Egy ilyen kis mûhold startjacsak töredéke egy nagy mûhold startköltségének.

Nano mûholdak esetében autonóm mûködés máregy egykártyás fedélzeti számítógép segítségével meg-valósítható. A tömeg csökkentése érdekében ezen mû-holdak általában nem rendelkeznek a pályamódosítást,illetve stabilizálást biztosító berendezéssel, ezért kör-sugárzó antennát alkalmaznak. A legfôbb korlátot a fe-délzeten elôállítható elektromos teljesítmény jelenti, melymeghatározza a maximális adatsebebességet. Ezértezen mûholdak alacsony adatsebességgel sugároznak,vagy „burst” üzemmódban mûködnek. A jelenlegi tech-nológiai szint már lehetôvé teszi, hogy egy kis mûhold


Mobil és mini mûholdas rendszerekMûholdas telemetria és adatátviteli rendszerek

DR. IJJAS GÁBOR

BME, Szélessávú Hírközlés és Villamossságtan Tanszék, Ûrkutató [email protected]

Kulcsszavak: kis mûholdak szerepe, mobil alkalmazások, mini-, micro-, nano-, pico-mûholdprojektek

A nagy mûholdas mobil rendszerek kiépülése új lehetôségeket nyújt a felhasználók számára a határokon túli területi elérhe-

tôség, valamint a mobilitás szempontjából. Néhány rendszer lefedettsége gyakorlatilag az egész Föld felszínére kiterjed, más

rendszerek lefedettsége csak a földfelszín egy részére terjed ki.

alrendszere, vagy akár az egész kis mûhold elektroni-ka egy csipen megvalósítható.

A mûholdakat starttömegük alapján az alábbiak sze-rint kategorizálják:

Picosatellite 1kg alatt Nanosatellite 1-10 kg közöttMicrosatellite 10-100 kg között

Small Satellite 100-1000 kg között Standard Satellite 1000 kg felett

A technológia fejlôdésének következményeként le-hetôvé vált az elektronikus áramkörök integrálása, me-chanikus elemek miniatürizálása. A számítástechnikafejlôdésével a hardver méretei csökkentek, a számításiteljesítményének pedig megtöbbszörözödtek.

A mûholdak startköltsége elsôsorban starttömegükfüggvénye, ezért a micro-, nano-, pico-mûholdak már je-lenleg is, de a jövôben méginkább a költségtakarékosés hatékony ûrkutatás eszközeivé válhatnak.

Nagy-Britanniában az állam 2000 és 2002 között 15millió fonttal támogatta a kis mûholdas programokat. Afô célkitûzés az ipar serkentése a kis mûholdak fejlesz-tésére, kiváltképp hírközlési mûholdak fejlesztésére. Azûriparnak ugyanis ez a legnagyobb és leggyorsabbanfejlôdô területe.

Az Egyesült Államokban a Védelmi Minisztérium, aNASA és az ipar együttesen mintegy tíz egyetemi na-no mûhold fejlesztését és startját szponzorálja. A kitû-zött cél a miniatûr busz-technológia és az „elosztott” mû-holdas alkalmazások fejlesztése, demonstrálása. A UtahState University, a University of Washington és a Virgi-nia Polytechnic Institute három 10-15 kg tömegû mû-holdat fejleszt. Az internet-bázisú irányítóközpont se-gítségével a hallgatók, saját egyetemükrôl követhetiksaját mûholdjuk mûködését és vezérelhetik annak mû-ködését.

Fontosabb mini-, micro-, nano-, pico mûhold projektek 2000-tôl

OPAL (Opal Oscar 38) A földkörüli pályán keringô pico-mûhold start projekt,

a Stanford University Space Systems Development Lab.fejlesztette. 2000. január 26-án bocsátották földkörülipályára. 6 db pico-mûholdat vitt a fedélzetén, melyeketfebruár 8-án, 11-én és 12-én „lökött ki”. Kettôt közülük azAerospace Co. for ARPA, három további pico-mûholdat(Thelma, Loise, Jak) pedig a Santa Clara College készí-tett, a hatodik egy rádióamatôr mûhold (Stensat).

Az ûreszköz súlya 23,1 kg, mérete 0.2x0.2x0.2 m,akkumulátora 10 cellás NiCd, 5 Ah kapacitással. Down-link frekvenciája 437.1 MHz, 1,7W.

OCS17,7 kg súlyú, 3,5 m átmérôs optikai kalibrációs gömb,

melyet a l’Garde for AFRL fejlesztett ki. 2000. január26-án bocsátották fel, 750x807 km (incl.100.23deg) pá-lyára.

Falconsat-1A 47,2 kg-os 0.46x0.46x0.43 m méretû kutató mû-

holdat az OPAL segítségével bocsátották fel, 2000. ja-nuár 26-án, 750x807 km (incl.100.23deg) pályára. Aprojekt a US Air Force Academy támogatásával jött lét-re. A mûhold fedélzeti telemetria adói 400.457 MHz,illetve 400.68 MHz-en mûködnek 7 W teljesítménnyel.

Hangtian-1Tsinghua-1 egy 50 kg tömegû micro-mûhold, amely-

nek mérete 0.69x.36x0.36 m és a Kínai Tshinghua Egye-tem részére készült. A mûholdat az SSTL (UK) és kínaimérnökök készítették. A fedélzetén 39 m felbontásúGSD multispectral (NIR, R, G) kamera került elhelyezés-re. A mûhold elsôdleges feladata a földfelszín monito-rozása a katasztrófavédelem érdekében.

2000. június 28-án 1037UTC-kor bocsátották Földkörüli 700 km-es körpályára egy Kozmosz-3M hordozósegítségével Pleszeck starthelyrôl a Nagyesda-06 nagymûholddal és a SNAP-1 pico-mûholddal együtt. A mû-hold fedélzeti processzora INTEL 80C186 és 80386EX.

SimpleSat 2001. augusztus 20-án a Discovery ûrsikló vitte fel.

A mûhold fedélzetén egy ûrteleszkópot, valamint GPS-thelyeztek el. Sajnálatos módon nem sikerült kommuni-kációs kapcsolatot teremteni a mûholddal, így az 2002.január 30-án visszakerült az atmoszférába.

LRE (Laser Ranging Experiment) 2001. augusztus 29-én lôtték fel Tanegashima-ból

(Japán), egy H-2A hordozórakéta segítségével geosta-cionárius transzfer pályára (260x36137 km, incl.28.1deg).Tömege 86 kg, fedélzetén passzív reflektort helyeztekel geodézia-kutatásokra. Átmérôje 51 cm, hossza 53,8cm a leválasztó egységgel együtt. Felületén 24 fémtük-röt és 126 lézer reflektort helyeztek el.

HÍRADÁSTECHNIKA


Rövidítések

SSTL Surrey Satellite Technology Ltd.NASRDA National Space R&D AgencyDMC Disaster Monitoring Constellation,G,R,NIR Green, Red, Near IfraRedRAL Rutherford Appleton LaboratoriesLEO Low Earth Orbit MEO Medium Earth OrbitGEO Geostationary Equatorial OrbitAMPS American Advanced Mobile Phone ServicesVSAT Very Small Aperture TerminalPSTN Public Switched Telephone NetworkPLMN Public Land Mobile NetworkCDMA Code Division Multiplex AccessEIRP Effective Isotropic Radiated PowerTDMA Time Division Multiplex AccessDBS Direct Broadcast SatelliteGSc Gateway StationISL Intersatellite LinkPMSCS Personal Mobile Satellite CommunicationPCS Personal Communication SystemMSS Mobile Satellite Services

Forrás: SSTL honlapja, SpaceDaily, NASA honlapja

Starshine-32001. szeptember 29-én lôtték fel Kodiak (Alaszka)

starthelyrôl egy Athema-1 hordozó segítségével. A mû-holdat 470 km-es körpályára juttatták fel, melynek inkli-nációja 67 fok.

A mûhold felületét reflektorokkal borították és isko-lák, amatôrök optikai megfigyelésre használhatják.

PICOSAT2001. szeptember 29-én egy alaszkai starthelyrôl lôt-

ték fel 800 km-es körpályára, melynek inklinációja 67fok a PCSAT-al együtt. A 65 kg tömegû mûhold többtechnológiai demostrációs berendezést szállított a fe-délzetén (PBEX, IOX, CERTO és OPPEX). A CERTOegy koherens többfrekvenciás ionoszféra vizsgáló mû-szer (150.012 és 400.032 MHz). Az IOX hasonlóan mé-ri az ionoszférát, de horizontálisan méri a „felkelô” és„lenyugvó” GPS mûholdak távolságát. A PBEX egy po-limer akkumulátor, az OPPREX pedig vibrációs szenzor-kísérlet.

A PICOSAT-ot az SSTL készítette egy US Air Force’sSpace and Missile Centre szerzôdés keretén belül.

PCSAT (Prototype Communications Satellite)2001. szeptember 29-én lôtték fel egy Athena-1 hor-

dozó segítségével Kodiak (Alaszka) starthelyrôl, 800km-es körpályára, melynek inklinációja 67 fok. A PCSAT-ot amatôr paging és automatikus pozíció követô (APRS,Automatic Position Reporting System) rendszerrel sze-relték fel.

A mûhold a mobil terminálról érkezô digitális azono-sító és pozíció adatot veszi és továbbítja több földi ál-lomás felé. A kocka alakú kis mûholdon egy TNC, VHF3W-os RF adót helyeztek el. A mûholdat tervezte és ki-vitelezte az US Naval Academy (USNA).

Sapphire (Squirt-1)A SAPPHIRE (Stanford AudioPhonic PHotographic

InfRared Experiments) micro-mûholdat 2001. szeptem-ber 29-én egy Athena-1 hordozóval, Alaszkából lôttékfel 800 km-es körpályára, melynek inklinációja 67 fok.

A mûholdat a Stanford University és a WashingtonUniversity St.Louis tervezte és építette. Fedélzetén aStanford University és a JPL által gyártott horizontdetek-tort, hangszintetizálót, digitális kamerát, valamint GPS-tis elhelyeztek.

PROBA (PRojekt for On-Board Autonomy)Az ESA támogatásával létrejött 94 kg tömegû micro-

mûhold mérete 60x60x80 cm. Feladata a nagyfokú fe-délzeti autonómia demonstrálása (például 3 tengelyûvezérlés). 2001. október 22-én bocsátották fel egy PSLVhordozó segítségével az ISRO TES és BIRD micro-mû-holddal együtt 568x639 km-es napszinkron pályára. Amûhold fedélzetén nagyfelbontású spektrométer, koz-mikus sugárzás monitor, és két kamera került elhelye-zésre. A mûholdat ezen kívül „csillag kamerával”, GPS-vevôvel és S-sávú downlink (1Mbit/s) telemetria csator-nával, valamint Lithium-Ion akkumulátorral szerelték fel.

A fedélzeten elhelyezett CHRIS (Compact High Re-solution Imaging System) tömege 14 kg, felbontása 18m, a mûhold alatti sáv szélessége 18,6 km és 62 db szi-multán spektrális csatornával rendelkezik. A mûholdataz ESA REDU földi állomásról (Belgium) vezérlik.

BIRD (Bi-spectral Infra Red Detection)A 92 kg tömegû mûhold a DLR támogatásával jött

létre. Mérete 50x50x50 cm. 2001. október 22-én lôttékfel egy PSLV hordozó segítségével 568x568 km-es nap-szinkron poláris pályára.

Feladata a két új infravörös szenzor vizsgálata tü-zek, illetve vulkántevékenység detektálására. A mûholdfedélzetén két további látható tartományban mûködôkamerát helyeztek el sztereó felvételek készítésére, avegetáció állapot és változás követésére. Az elhelye-zett kamerák segítségével a füst és a vízgôz felhôkmegkülönböztethetôk.

KompassA 80 kg tömegû mûholdat 2001. december 10-én Baj-

konurból egy Zenit hordozórakéta segítségével lôttékfel 996x1050 km-es napszinkron pályára, a Meteor-3M-N1 meteorológiai mûholddal együtt.

A mûholdat az IZMIRAN (Institute of Earth Magne-tism, Ionosphere and Radio Waves Propogation) ter-vezte és a Makaev Állami Rakéta Központban építet-ték meg. Fô feladata a földrengések jelzése a Föld mág-neses mezô mérésének segítségével. A mûholddal va-ló kapcsolattartásban zavarok léptek fel.

BADR-22001. december 10-én Bajkonúrból lôtték fel egy Ze-

nit hordozórakéta segítségével, 996x1050 km napszink-ron pályára, amelynek inklinációja 99,7 fok.

A Pakisztáni Ûrügynökség (SUPERCO) projektje. Amicro-mûhold tömege 68,5 kg és Pakisztánban építet-ték külföldi egységek felhasználásával. Feladata a fel-hôzet nagyfelbontású monitorozása, valamint az atomioxigén mérése az atmoszférában. A BADR-2 kooperá-cióban készült Nagy-Britannia ipari és tudományos inté-zeteivel.

TUBSAT-C2001. december 10-én, Bajkonúrból egy Zenit hordo-

zóval állították 996x1050 km-es napszinkron pályára,melynek dôlésszöge 99,7 fok. A mûhold tömege 45 kgés fedélzetén képalkotó rendszert és store and forwardtelekommunikációs rendszert helyeztek el. A downlinktelemetria adó S-sávú, teljesítménye 2 W, az adatse-besség 256 kbit/s.

A projekt a Berlini Mûszaki Egyetem és a Centre Ro-yal de Teledetection Spatiale, Morocco együttmûködé-vel jött létre.

Starshine-2Ûrsikló állította 2001. december 17-én, 361x389 km-

es 51,6 fok dôlésszögû pályára. A mûholdat reflekto-rokkal borították és vizuális megfigyelésre alkalmas.

Mobil és mini mûholdas rendszerek


DASH (Demonstrator of Atmospheric re-entry Systemand Hypervelocity)

2002. február 4-én Tanegashima-ból (Japán) lôttékfel egy H-IIA hordozó segítségével. A 70 kg-os mûhol-dat a Japán ISAS intézet készítette. A start után azon-ban a meghibásodott és nem vált le a hordozóról.

Kolibri-2000Oktatási micro-mûhold, melyet a Progress teherûr-

hajó visszatérô útján bocsátottak Föld körüli 385x388km-es 51,6 fok dôlésszögû pályára. Az oktatási mûholdamatôr frekvenciákat használ a résztvevô Obrinszki ok-tatási intézet (Oroszország) és Sydney (Ausztrália) fe-lé történô adatok továbbítására. A fedélzetén egy flux-gate magnetometer, részecske- és elektromos térerôs-ség-analizátor helyezkedik el. A mûhold hossza 125cm, átmérôje 50 cm, melybôl egy 2 méteres gravitációsstabilizátor árbóc és négy napelem nyúlik ki.

ALSAT-1Algéria elsô mûholdja, 2002. november 28-án észak-

Oroszorszából bocsátották fel Kozmosz-3M rakétával,kb. 700 km-es napszinkron pályára. Micro-mûhold kate-góriába sorolható. Tömege 100 kg, fedélzetén multi-spektrális felvételek készítésére alkalmas berendezésthelyeztek el. amely egy 600 km széles felvétel készíté-sére alkalmas 32 m-es felbontással. Az azonos terüle-tekrôl készített képek ismétlési periódusa 4 nap.

A mûhold elsô tagja a Surrey Satellite Technology ofBritain (SSTL-UK) vezetésével létrehozott Disaster Moni-toring Constellation projektnek. Amennyiben az összesmûhold pályára kerül, a képek ismételhetôségi periódu-sa 1 napra csökken. Ez nagyon fontos a katasztrófavé-delem szempontjából. A további négy mûhold az SSTL,Nígéria, Törökország és Nagy-Britannia együttmûködé-sével készül. Az AISAT-1 az elsô, amely Internet Proto-colt alkalmaz. A képeket az elsôként alkalmazott CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems) ésFile Delivery Protocol (CFDP) segítségével továbbítja,mely IP-adatcsatornaként 8 Mbps sebességgel mûkö-dik. Ez egyesíti az ûralkamazásokra kifejlesztett CFDP,valamint a kereskedelmi COST (commercial off-the-self)termékek alkalmazását, robosztus, megbízható és ru-galmas kommunikációs rendszert eredményezve.

Mozhaets RS-202002. november 28-án Pleseckrôl lôtték fel egy Koz-

mosz-3M hordozó segítségével, 681x742 km-es 98,2fok dôlésszögû pályára. A mûhold tömege 68 kg, fedél-zetén GPS vevô – a Glonass és a Navstar rendszerrelkapcsolatos kutatások folytatására –, valamint amatôrCW telemetria adó(RS-20) került elhelyezésre (145.828és 435.319 MHz).

FedSatAusztrál micro-mûhold, tömege 50 kg, kockaalakú, ol-

daléleinek hossza 58 cm. A mûholdat 2002. december14-én Tanegashima-ról (Japán) lôtték fel egy H-IIA hor-dozórakéta segítségével, 793x806 km-es 98,7 fok dô-

lésszögû pályára. A mûholdat az Ausztrál federáció 100éves évfordulója alkalmából helyezték pályára. A hatfedélzeti egység közül hármat Ausztráliában, a mûholdplatformot pedig az SSTL (UK) készítette el.

A mûhold fedélzetén magnetométer került elhelye-zésre a Föld mágneses terének tanulmányozására. Amûholdon elhelyezett kétfrekvenciás GPS vevôt a NA-SA biztosította a nagypontosságú pozíció adatok szol-gáltatására. A keringési pályán átkonfigurálható hard-vert a John Hoppkins University készítette el. A fedélze-ten egy Ka-sávos transpondert helyeztek el amely kom-munikációs kísérletek végrehajtását teszi lehetôvé. Amûhold fedélzetén elhelyztek továbbá egy cd-t, amelyaz ausztrál nép üzenetét tartalmazza.

WEOS (Whale Ecology Observation)Feladata a bálnák mozgásának, szokásainak tanul-

mányozása 1-2 éves periódus alatt. A mûholdat a Chi-ba Institute of Technology (Japán) tervezte. 2002. de-cember 14-én lôtték fel a Tanegashima Space Center-bôl egy H-IIA hordozó segítségével 791x805 km-es és98,7 fok dôlésszögû pályára. A mûhold segítségévellehetôvé válik a bálnák, illetve a bálnákon elhelyezetttranszponderek követése. A transzponder nemcsak po-zició, hanem egyéb telemetria adatokat is szolgáltat.

µLabSatA 68 kg tömegû µLabSat-ot 2002. december 14-én

lôtték fel Tanegashima Space Center-bôl (Japán) egyH-IIA hordozó segítségével 789x805 km-es 98,7 fok dô-lésszögû pályára. A mûholdat a Japán NASDA finan-szírozta és fiatal NASDA mérnökök készítették el. A fe-délzetén új típusú számítógép, korszerû teljesítmény-szabályzó egység, képalkotó rendszerek és kommerszberendezések is elhelyezésre kerültek.

LatinSat-A,B2002. december 20-án lôtték fel Bajkonur-ból egy

Dnyepr hordozó segítségével, 650 km-es, 65 fok dôlés-szögû körpályára. A mûhold tömege 11,35 kg és „storeand forward” kommunikációs egységgel látták el. Fela-data az Argentin szállítóipar számára az állandó helyûés mobil áruk monitorozása. A mûhold tervezett élettar-tama 7-10 év.

UniSAT-2University of Rome második mûholdja, tömege 11,8

kg. 2002. december 20-án lôtték fel Bajkonurból, egyDnyepr hordozó segítségével, 650 km-es 65 fok dôlés-szögû körpályára. Fedélzetén technológiai kísérletekethelyztek el, például „ûrtörmelék” szenzort, aerosol-de-tektort, kamerát stb.

SaudiSat-1C2002. december 20-án lôtték fel Bajkonurból, Dnyepr

hordozó segítségével, 650 km-es, 65 fok dôlésszögû kör-pályára. AMSAT típusú kocka-mûhold, amelyet a Spa-ce Research Institute of Saudi Arabia támogatásávalkészítettek el.

HÍRADÁSTECHNIKA


CHIPSAT (Cosmic Hot Interstellar Plasma Spectrometer)A University of California (USA) fejlesztette a fedélze-

ti berendezést, a mûhold platformot a SpaceDev készí-tette el egy US6.8m szerzôdés keretében. A fedélzetiegység TCP/IP, illetve FTP/IP internet protocolt hasz-nál. A mûhold tömege 62 kg, 590 km-es, 94 fok dôlés-szögû körpályán kering és 3 tengely mentén stabilizált.

MOSTCanada elsô ûrteleszkópja. A MOST egy aktatáska

méretû (65x65x30 cm, 60 kg) micro-mûhold. Fedélzeténegy 15 cm-es teleszkóp került elhelyezésre, melyneksegítségével a csillagok és az égitestek olyan kismér-tékû fényváltozásai vizsgálhatók, amelyek a Föld felszí-nérôl már nem detektálhatóak.

NigeriaSat-1 A DMC (Disaster Monitoring Constellation) katasztró-

fa-monitoring rendszer egy tagja. Fedélzetén optikai fel-vételezô rendszer került elhelyezésre, mely 32 m-es fel-bontású képet szolgáltat, 640 km szélességben. Az al-kalmazott sávok (G, R, NIR, mint a Landsat-ETM, 2, 3és 4). Az S-sávú downlink telemetria csatorna 8 Mbit/sadatsebességgel továbbítja a képeket a földi állomás-ra. A fedélzeti adatrögzítô kapacitása 1 Gbyte, félveze-tôs. A mûholdat az SSTL fejlesztette és készítette el.

2003. szeptember 27-én Pleszecki starthelyrôl lôt-ték fel egy Kozmosz hordozórakétával. A NigeriaSat-1-el egyidejûleg pályára állították a BILSAT-1 (Törökor-szág), és az UK-DMC mûholdat (UK), melyek szintén aDMC rendszer részei. A rendszer 24 óránként képesazonos területrôl felvételeket továbbítani, míg a jelen-legi kereskedelmi rendszerek csak 16 naponként képe-sek azonos területrôl képeket továbbítani. További fon-tos jellemzôje a rendszernek, hogy 600x600 km-es te-rületrôl szolgáltat felvételt 32 m-es felbontással az ed-digi rendszerek csak tized ekkora területével szemben.A felvételek hozzáférhetôk a DMC adatelosztó rendsze-ren keresztül, a katasztrófa elhárító szervezetek számá-ra. A DMC társulásban az ûr-partnerek: Algéria, Nigéria,UK, Kína, társult partnerek: Törökország, Thaiföld.

TopSatElsôdleges feladata, hogy bizonyítsa: egy micro-mû-

hold is képes nagyfelbontású (2,5 m) felvételek készíté-sére a Föld felszínérôl. A mûhold a BNSC (British Natio-nal Space Centre) és a védelmi misztérium együttmûkö-désével jött létre.

A mûhold kifejlesztésében és elkészítésében együtt-mûködô partnerek: QinetiQ, SSTL, Rutherford Apple-ton Laboratories (RAL) és InfoTerra. A nagyfelbontásúszenzort a RAL készítette. Tervezett startja 2004 máso-dik felében várható.

UK-DMCA DMC rendszer egyik mûholdja. Fedélzetén optikai

felvételezô szenzor helyezkedik el, amely 32 m-es fel-bontású képet készít három sávban (G,R,NIR), 640 km-es szélességû területrôl. Fedélzeti tárolóegységének

kapacitása 1,5 Gbyte, telemetria csatornája az S-sáv-ban mûködik, az adatsebesség 8 Mbyte/s.

A mûhold fedélzetén olyan vevôberendezést helyez-tek el, amely a tenger felszínérôl visszavert GPS mû-hold jeleket veszi (GPS reflectometry). A rendszer meg-alkotói úgy vélik, hogy a GPS-reflektometria forradalma-síthatja az óceánkutatást. Az UK-DMC mûhold 2003. no-vember 17-én felvételeket készített a Kaliforniai tûzvész-rôl. A képen jól látható a tûzvész során keletkezett füstáltal okozott levegôszennyezôdés kiterjedése.

BILSAT (Törökország)A mûhold tömege 130 kg, fedélzetén nagyfelbontá-

sú (12 m) pánkromatikus képalkotó rendszert, négysávosmultispektrális, közepes felbontású (26 m) képalkotórendszert, és egy kilencsávos képalkotó rendszert he-lyeztek el. Fedélzetén nagysebességû képkódoló mû-ködik, amely JPEG2000 algoritmus szerint tömöríti a ké-peket. Törökország a BILSAT mûholdjával csatlakozotta DMC társuláshoz, így a képek a DMC-n keresztül hoz-záférhetôk. A mûhold írányítóközpontja Ankarában van.

Összefoglalás

A felsoroltak alapján látható, hogy a kismûholdak (mini,micro, nano, pico) igen széleskörben alkalmazhatók acsillagászat, tudományos kutatás, ûrgeodézia, kataszt-rófavédelem, távérzékelés, hírközlés, katonai kísérletekterületén, ezért a nagy mûholdak, illetve mûholdrend-szerek mellett a kicsik (<1000 kg) iránti érdeklôdés vi-lágszerte nô. Az egyetemek, az állami szektor, a pénz-befektetôk újabb és újabb kismûholdas programokkalindulnak. A legkorszerûbb technológiák alkalmazásával,a mikroelektronika, a miniatürizálás eredményeképpenkomoly versenytársai lehetnek a nagyobb mûholdak-nak, mivel gazdaságos megoldást kínálnak a különfélefeladatokra.

Jó példa erre a kisméretû, de nagy teljesítôképessé-gû távérzékelési mûholdak megjelenése (pl. ALSAT-1,TopSat) amelyeknek szolgáltatásai még túl is szárnyal-ják (2,5 m-es felbontású kamera) a jelen, kereskedelmicélú mûholdak szolgáltatásait. Elgondolkodtató, hogyegy ilyen mûhold 600x600 km méretû képet képes ké-szíteni akár 2,5 m-es felbontással (két kép már lefedi tel-jes Magyarország területét). Több mûhold esetén napon-ként kaphatunk képeket az azonos területekrôl. Ennekmegfelelôen ilyen nagyfelbontású és gyakoriságú ké-pek jól használhatóak árvízek elôrejelzésére, erdôtüzeklokalizálására, a szennyezések kiterjedésének dinami-kus vizsgálára, mezôgazdasági termôterületek behatá-rolására, termésbecslésre stb.

A mûhold többcélú felhasználása is lehetséges erreis több példát láthatunk, tehát a távérzékelési beren-dezés mellett elhelyezhetô „store and forward” hírköz-lést szolgáló berendezés is. A kismûholdak tipikus fel-használási területe ugyanis a „store and forward” kom-munikáció, amely nagyon gazdaságos hírközlési lehe-tôséget biztosít igen távoli földi pontok között (TCP/IPis). Ezen kommunikáció lehet fix-fix, fix-mobil, vagy mo-

Mobil és mini mûholdas rendszerek


bil-mobil állomások közötti. Ilyen típusú hírközlô rendsze-rek széleskörûen alkalmazhatók például logisztikai fela-datok ellátására, áruszállítás esetén az árú vagy flottakövetésére, mentési feladatok ellátására, a katasztró-favédelemben, vadon élô állatok követésére stb. A kis-mûholdak tipikusan egyetemekhez kapcsolódnak, va-gyis legtöbbjük egyetemek közremûködésével jött lét-re. Így amellett, hogy valós ígényt elégítenek ki, fontosszerepük van az oktatásban, illetve az ahhoz kapcsoló-dó kutatási feladatokban.

A fentiekben említett DMC (Disaster Monitoring Con-stellation) jó példa a nemzetközi együttmûködés adtalehetôség kihasználására, így sokkal kisebb ráfordítás-sal nagyobb haszon, több eredmény érhetô el.

A kis mûholdak startköltsége csak töredéke a nagymûholdak startköltségének, mivel a kis mûholdak a nagymûholdak mellé „piggy-back” – ként elhelyezhetôk. Töb-bek között ez is oka a kis mûholdak széleskörû elterje-désének.

Lehetôségeink alapján a kis-mûholdas rendszerekfejlesztésébe Magyarország is be tudna kapcsolódniés így az adott szolgáltatáshoz lényegesen kedvezôbbáron tudnánk hozzájutni.

Köszönetnyilvánítás

A fenti munka a KVM és az Ûrkutatási Iroda támogatásával jött létre.

HÍRADÁSTECHNIKA


HHHH íííí rrrreeee kkkkJúnius 7-8-án a Hotel Intercontinentalban rendezték a „Hírközlés Délkelet- és Közép-Európában” el-nevezésû nemzetközi konferenciát, amelyre a közép-kelet-európai, a délkelet-európai és kelet-európaiországok hírközlésért felelôs miniszterei és államtitkárai kaptak meghívást. A konferencia központi témá-ja a befektetések növelését elômozdító legújabb regionális kezdeményezések a gazdaságokés hírköz-lési piacok gyros növekedése fényében. Az Informatikai és Hírközlési Minisztérium részérôl Kovács Kál-mán informatikai és hírközlési miniszter 2004. június 7-én 9 órai kezdettel tartott nyitóelôadást, ezt kö-vetôen dr. Bánkuti Erzsébet helyettes államtitkár mutatta be a hírközlés magyarországi helyzetét.

A 2003. októberében Virgíniában létrehozott Magyar Technológia Központ (HTEC) helyszíni tevékeny-ségével támogatja a magyar informatikai cégek hatékony piaci megjelenését. A HTEC két együttmûkö-dô szervezeti egységet takar: a Budapesten mûködô programirodát és a virginiai kontaktirodát. A támo-gatási keretet ezen irodák szolgáltatásaira lehet „beváltani”. A programiroda végzi a pályáztatást, a szak-mával való kapcsolattartást, a folyamatos amerikai piaci információk szolgáltatását, továbbá a felkészí-tést – beleértve az oktatásokat is. A kontaktiroda feladatai közé a piacelemzés, az üzleti lehetôségekfelkutatása, szakmai találkozók szervezése, jogi, marketing, továbbá üzletfejlesztési támogatás tartoz-nak, de irodai kapacitást és infrastruktúrát is biztosít a támogatottak részére. Ugyancsak a virginiai irodafeladata az együttmûködô partnerek felkutatása, az elôzôekben ismertetett szolgáltatások „beszállítóikörének” kialakítása.

A HTEC felkészült a pályázók fogadására. Az iparági támogatásra jelentkezett más cégekhez hason-lóan, nekik is segít a HTEC az üzleti lehetôségek felkutatásában, az amerikai piac jobb megismerésében.Kiépítette az akkreditált beszállítók hálózatát, a piacra jutást támogató megfelelô kapcsolatrendszert ésaz irodai infrastruktúrát.

Hazánk érdekeivel megegyezô javaslatot fogadott el az Európai Unió Versenyképességi Tanácsaa szoftverszabadalmakkal kapcsolatban május 17-18-i ülésén, melynek egyik fontos célja a számítógép-pel kapcsolatos találmányok szabadalmaztatására vonatkozó egységes európai szabályozás megalko-tása volt.

A VT ülésén Gottfried Péter, a Külügyminisztérium integrációs és külgazdasági államtitkára elmondta,hogy Magyarország egyetért azzal, hogy szükséges a terület egyértelmû közösségi szabályozásra, ugyan-akkor szorgalmazta, hogy a kis-és középvállalatok számára is kedvezô javaslat szülessen. A hozzászólá-sokat követôen az ülésen módosították az elnökség által elôterjesztett szövegjavaslatot. A minôsítetttöbbséggel megszavazott új szöveg leszûkítette a szabadalmaztatható találmányok körét, kivéve abbóla számítógépes programokat, a forráskódokat és tárgykódokat. A döntés értelmében kizárólag olyanesetben lehetséges a szoftverek szabadalmaztathatósága, ha azok valamilyen berendezéshez köthetô-ek. A minôsített többséggel hozott közös álláspont várhatóan az ôsszel kerül az Európa Parlament elé.

Az elôadások középpontjában a mobil rendszerek fej-lesztése állt. Ezek közül is elsô helyen a 3G bevezeté-se szerepelt. Ennek technikai elôfeltételeit a gyár mármegvalósította és Szlovéniában számos elôfizetô hasz-nálja a rendszert. A szlovén szolgáltató beszámolt frisseredményeirôl, tapasztalatairól, igazolva azt, hogy a fel-használók szívesen veszik az új többletszolgáltatáso-kat. Ehhez kapcsolódtak a szakmai elôadások, melyekjól érthetôen ismertették az elért eredményeket és min-dazon elônyöket, melyeket az elôfizetôk élvezhetnek.

A kerekasztal-beszélgetés során a résztvevôk meg-hallgathattak néhány kiemelkedô hazai szakembert,akik vázolták a jövô lehetôségeit. Valamennyi felszóla-ló szövegébôl érezhetô volt, hogy a távközlés mindenszereplôje felkészült az esetleg még rejtett igények ki-elégítésére is. Ugyanezt a célt szolgálta az a bemutatóis, mely a különbözô informatikai és szórakoztató szol-gáltatások integrálását és egyszerû kezelését ismertet-te. Többször elhangzott, hogy nagymamáktól az uno-kákig mindenki tudja kezelni a rendszert és az igényekkielégítésének mûszaki akadálya nincs.

Két elôadást szeretnék külön kiemelni. Az elsô cí-me: A vezetékes hozzáférés jövôje. Elsô meglepô sta-tisztika, amit megtanulhattunk, hogy 1997 óta az elmúltöt évben az ADSL felhasználóinak száma meredekeb-ben növekszik, mint a mobilé. Ennek fényében ismer-tették a vezetékes hozzáférés jövôjét, a nyilvános Et-hernet hasznosítását. A rendszer fejlesztését a Discre-te többhangú modulációra, a DMT-re alapozták. Ez lé-nyegében hasonlít a lapunkban már korábban bemu-tatott OFDM rendszerekhez. Az Ethernet-alapú rend-szerek alkalmasak ezen szélessávú hozzáférés átvite-lére, és a tapasztalatok szerint mind a berendezés ára,mind pedig a karbantartás kevesebb mint a negyedeaz IP/ATM/SDH rendszerekének.

Megtanulhattuk azt is, hogy az eszközök és felhasz-nálók biztonságának növelése, valamint az ezt mega-lapozó berendezés megbízhatósága szempontjából amegoldás nem rosszabb sem a vonalkapcsolt rendsze-reknél, sem más Internet-alapú szolgáltatásnál. A vala-mennyi technikai részletre kiterjedô szakszerû elôadásalapján remélhetjük, hogy a jövôben minden lakásbanolcsón hozzáférhetnek az akár 2 Mbit/sec sebességûinformációátvitelhez is.

A másik kiemelkedô elôadás a tarifálással és a szám-lázással foglalkozott. Bemutatta az elôrefizetés és azutólagos számlaküldés problémáit. Bár mindkét techni-ka alkalmazható mobil és fix átvitelre egyaránt, mégisinkább a mobil problémákat hangsúlyozták. Egy olyan

elrendezést ismertettek, mely kiküszöböli az utólagosszámlázás és az elôre megvásárolandó kártya hátrá-nyait. A két módszer gazdasági és mûszaki problémái-nak vázolása után ismertették a különösen a tartalom-szolgáltatók számára fontos valós idejû számlázás ésfizetés elônyeit. Az elképzeléseket kipróbálták és vilá-gossá vált, hogy biztonság szempontjából a valós ide-jû számlázás valamennyi szereplô részére elônyös.

Ebben az évben is tapasztalhattuk, hogy a mûsza-ki részeken túlmenôen a fejlesztési részlegek és gyár-tók is koncepcionálisan új megoldásokat kínálnak. Re-méljük, hogy ezen új megoldásokról hamarosan cikkek-ben is részletesen beszámolhatunk.

L.Gy.


Ericsson Nap 2004

A hagyományoknak megfelelôen idén is bemutatta az Ericsson új eredményeit és azokat a szolgáltatásokat, melyekhez új

berendezéseket fejlesztett ki. A felújított Uránia Filmszínház mint helyszín, a jól szervezett elôadások megalapozták a hangu-

latot és az Ericsson ismét megnyerte magának vendégeit.

Szolgáltató Központ létrehozásával

növeli magyarországi jelenlétét az Ericsson

A Stockholmban tárgyaló Kovács Kálmán informa-

tikai és hírközlési miniszter Ulrica Messing svéd

hírközlésért felelôs miniszter asszony meghívásá-

ra június 17-én ellátogatott az Ericsson központjá-

ba és megbeszélést folytatott Carl-Henric Svanberg

elnök-vezérigazgatóval.

A tárgyaláson az Ericsson vezetôi bejelentették,

hogy a cég növeli magyarországi jelenlétét egy

technológiákat integráló, az egész világra kiterje-

dô Szolgáltató Központ létrehozásával. Az Erics-

sonnak már közel másfél évtizede van jelentôs K+F

tevékenysége Budapesten, ugyancsak globális fe-

ladatokkal. Az új létesítmény a jelen és a jövô táv-

közlési szoftvereihez, berendezéseihez nyújt szoft-

vertámogatást és -fejlesztést, hálózati tanácsadást,

hálózati teljesítményelemzô és hálózattervezô esz-

közfejlesztést, valamint rendszerintegrációt.

A mobil telekommunikációs szoftver-támogatás

a GSM technológiára fókuszál. A hálózati és tech-

nológiai tanácsadás elsôként a rádiós hálózatok

szolgáltatására és végpont-végpont teljesítmény-

auditokra koncentrál. A hálózati teljesítményelem-

zô eszközöket fejlesztô egység pedig a 2,5G, illet-

ve a 3G hálózatok tervezéséhez és végpont-vég-

pont közötti teljesítmény mérésére alkalmazható

eszközöket és szolgáltatásokat fejleszt és támogat

a továbbiakban.

Ezeknek a beszámolóknak különösen az ad rangot,hogy az elôadók mind fiatalok, többségük doktoran-dusz és munkáik a leendô disszertációik részét képe-zik, vagy a fiatal oktatók mutatják be, hogy a korábbimunkáik milyen gyakorlati eredményekhez vezettek. Atanszékek is ügyelnek arra, hogy ne valljanak szé-gyent, ezért gondosan ellenôrzik tanítványaik elôadá-sait. Így fonódik össze a fiatalok fantáziája a vezetô ku-tatók tapasztalatával.

A kétnapos konferencián az internetes forgalomirá-nyítás és az ehhez szükséges routerek kialakítása volta központi téma. Három szekcióban hangzottak el elô-adások és összesen 9 szerzô kutatási eredményeirôlhallottunk. Az irányítást kü-lönbözô szempontok szerintlehetett optimalizálni. Ezekközött szerepelt a címzésegyszerûsítése, a hálózategyenletes terhelése és akiépülô útvonalak hosszá-nak, vagy kapcsolási pont-jának minimalizálása. Bárnem alakult ki egységeskép, de a különbözô szem-pontok súlyozása a hallga-tóság fejében elômozdítot-ta a saját céljaiknak megfe-lelô struktúrát. Ebben segí-tett a kerekasztal-megbeszé-lés, mely a különbözô elôa-dások összevetése alap-ján igyekezett mindenkibenegy új világképet kialakítani.

A téma elôfeltétele, hogypontosan ismerjük a forgal-mat. Ennek érdekében azegyik szekcióban a forga-lom mérésével és a forgalmimodellek kialakításával fog-lalkoztak. Ehhez kapcsolódott a hálózat ellenôrzéseés a hálózatigazgatási (Network Management) felada-tok megoldása.

A második nap délutánján mintegy összefoglalás-képpen a hálózatigazgatás új elméleti eredményeit isbemutatták. Szorosan kapcsolódott a témához a sáv-szélesség igazságos kiosztása. Ezek a témák együtte-sen a különbözô csomagkapcsolási megoldások, vagy-is az IP alapú irányítás gyakorlati alkalmazását is elô-segítik. Az elôadók igyekeztek bemutatni, hogy milyenhatása lesz a helyesen tervezett Network Management-

nek és milyen módon lehet a legjobban kihasználni asávszélességet.

Ezekkel a témákkal kapcsolatban érdemes azt is fi-gyelembe venni, hogy, mint azt lapunkban korábbanTakács György cikkében olvashattuk, a fényvezetôk ka-pacitása olyan mértékben nô, hogy az 1 bit átvitele 1km távolságra elenyészô pénzbe kerül. Valószínûleg aköltségoptimumot a kapcsoló eszközök és az elektro-mos/optikai-optikai/elektromos átalakítások számánakminimalizálásával lehet elérni. Ezekhez a gondolatok-hoz kapcsolódott a kiállított poszterek egy része. Kü-lönbözô gazdasági kérdéseket, rádiós és vezetékes há-lózatok összekötését láthattuk jól megtervezett tabló-

kon és hallhattuk a dokto-randuszok értelmes magya-rázatait a poszterekhez.

Végül érdemes még kétszekciót külön kiemelni. Azegyik az ad-hoc és a mobilhálózatok területén elérteredményeket mutatta be,melynek során a frekven-cia-ugratásos, több szaka-szos rendszerek használa-tát ismerhettük meg. A má-sik szekció olyan kutatásieredményeket mutatott be,amelyek még nem érettekmeg a gyakorlati beveze-tésre, de a gondolatok min-denesetre vonzóak. Ez aszekció elsô elôadása volt,amely a szinkronizálást nemigénylô idôkódolt rendsze-rek mûködését mutatta be.A második elôadás abbansegíthette a felhasználót,hogy miképpen tud véde-kezni a hálózatot elárasztó

vírusok és nem kívánt üzenetek ellen. Végül a harma-dik a szuperkeretek alkalmazásával foglalkozott jelzô-pontok (Mini-Beacon) segítségével.

Összefoglalva az egyetemek és az ipar összefogá-sa a hálózatok és a forgalom területén számos érdekesúj eredmény kidolgozásához vezetett el. Közös céljuk,hogy ezek közül minél többet lehessen bevezetni a kü-lönbözô távközlési hálózatokba. A részletek megtalál-hatók a „HSN 2004 Spring” kiadványában.

L.Gy.


High Speed Networking 2004 Spring

A BME, az ELTE és az Ericsson szakértôi évek óta együtt fejlesztik az új nagysebességû, szélessávú hálózatok technológiáit.

Évente két alkalommal rendszeresen beszámolnak az elért új eredményekrôl.

Kezdetben szinte minden konferenciához kötôdött egyolyan meghatározó téma, mellyel több elôadó foglalko-zott és különbözô oldalról világított meg valamely újirányzatot. Volt, amikor az IP alapján mûködô rendsze-rekrôl, a szélessávú hálózatok bevezetésérôl, vagy afényvezetôk szerepérôl hangzottak el olyan beszámo-lók, melyek döntôen befolyásolták a legtöbb ország táv-közlési hálózatának kialakítását. Hozzájárult ehhez, hogya különbözô kutatási eredmények céljukban és hasz-nosítási formájukban eltérôek voltak, így a szimpóziu-mok résztvevôi, saját eredményeiket a többiektôl tanultmódszerekkel kiegészítve tudtak otthon sikereket elérni.

Júniusban Bécsben gyûltek össze a távközlési szol-gáltatók, hálózatépítôk, gyártók, tervezôk és kutatók,hogy beszámoljanak saját eredményeikrôl és megismer-jék merre felé halad a világ többi része. A háromnaposszimpóziumon áttekinthettük napjaink legtöbb problémá-ját, az elôadásokat végighallgatva azonban még számoskérdés nyitva maradt.

Teljesen optikai hálózatok

Több elôadás már címében is tartalmazta ezt a témát.Ugyanakkor ennek megvalósítása jelenleg több prob-lémát vet fel. Csomagkapcsolt rendszerekben a cso-mag tartalmazza a címet, amely közvetlenül az informá-ció elején jelenik meg és ennek alapján kellene az in-formáció irányítását vezérelni. Elektronikus rendszerek-ben ez nem okozott problémát, mert az információt né-hány miliszekundumig tárolták, ezalatt a címinformációtfeldolgozták és az irányítási parancsokat kiadták, teháta rendszer tökéletesen mûködött és a korábban kiala-kult IP rendszerek gazdaságosan üzemeltethetôk voltak.

A fotonok azonban nem tárolhatók, késleltetésük iscsak nagyon bonyolult módszerekkel lehetséges, ezérta fotonika és az IP hálózatok illesztése nem oldhatómeg triviális módszerekkel. A megoldásra pedig szük-ség lenne, mert a szélessávú szolgáltatások bevezeté-se elkerülhetetlen és gyors ütemben halad. Ugyanak-kor a hálózat nagy része a csomagkapcsolt IP techni-kán alapul.

A probléma áthidalására a különbözô elôadóktól el-térô válaszokat lehetett hallani:

– Az elektronika és a E/O valamint O/E átalakítók árafolyamatosan csökken és most már annyira olcsó eza technika, hogy nincs értelme a teljesen fotonikaialapra helyezett hálózatok kialakításának. A meglé-vô lehetôségek kombinálásával és nem az elvi cél-kitûzés alapján kell feladatainkat megoldani.

– Válasszuk le az irányítási információkat a hasznosjelekrôl, küldjük elôre a vezérlôjeleket gondoskodvaarról, hogy ezek elôbb odaérjenek, mint az IP cso-magok, így várakozásmentesen lehessen a hálóza-ton a csomagokat átvinni. Ez az IP gyors, rugalmas,de a pillanatnyi forgalmi helyzethez illeszkedô irá-nyításban hátrányokat jelentene, ugyanakkor a No7-eshez hasonló jelzéstechnika ezeket esetleg kom-penzálni tudná.

– A gerinchálózatban elegendô kapacitás áll rendel-kezésre. Nincs értelme annak, hogy az IP egyik elô-nyét az átviteli kapacitás jó kihasználását megtart-suk, ezért egy kombinált vonalkapcsolt-csomagkap-csolt rendszerrel lehetne a hálózatot kiépíteni. Ez-zel az egységesség elônyeit elvesztenénk, de jóltudnánk hasznosítani a rendelkezésre álló fényve-zetôs rendszereket.Mindezeket végighallgatva azt a tanulságot lehet le-

vonni, hogy a fényvezetôk tovább terjednek, a nagysávszélesség igényû információkat gondmentesen áttudjuk vinni, de sok esetben nem szeretnénk emiatt le-mondani az IP elônyeirôl. A végeredmény még nem lát-szik, ezért olyan megoldásokon érdemes gondolkodni,melyek bármely jövôbeni csomagolási, irányítási mód-szer elterjedése esetén sem jelentik azt, hogy beruhá-zott eszközeinket ki kell dobni.

Mobiltechnika és szélessáv

Távbeszélô célokra már egyértelmûen többet használ-ják a mobil eszközöket, mint a fix állomásokat. A mobileszközök alkalmasak adatátvitelre és mozgókép átvi-telre is. A rendelkezésre álló rádiós sávok azonban lé-nyegesen kisebb kapacitásúak, mint amit fényvezetôk-kel el lehet érni. A cél, hogy a mobiltechnika kényelmétkell kombinálni a fényvezetôk nagykapacitású átvitelé-vel. Erre már több módszert dolgoztak ki. A korlátozottbiztonságú WLAN és a rendszerek jellemzôit illesztôUTRAN mellett a leendô 4G mobil GSM továbbfejlesz-tés is igyekszik ezeknek a feladatoknak eleget tenni.

Ezek mellett néhány elôadásban megjelent az Ubi-quitous hálózatok elképzelés is, amely valamennyi elé-rési pontban mobil keresést, bejelentkezést és kapcso-lattartást tesz lehetôvé. Ugyanakkor 100 méteren belülmár a gyûjtô és a gerinchálózatok szélessávú fényve-zetôihez csatlakoznak. A biztató elképzelés azonban kü-lönbözô technikák hosszúidejû együttélését követelimeg. Ezzel szemben elônye az, hogy a torlódások el-kerülésére nem kell különbözô eljárásokat bevezetni.


Networks Symposium 2004

25 éve rendszeresen összejönnek a távközlési szakemberek, hogy a Networks Konferenciákon (International Telecommuni-

cations Network Strategy and Planning Symposium) kicseréljék tapasztalataikat és megvizsgálják, hogy a következô idô-

szakban milyen új eredmények segíthetik a hálózatok tervezését, üzemeltetését és a felhasználók jobb kiszolgálását.

A torlódások elkerülésére, az információ hálózatbaengedésének szabályozására mindezek ellenére újabbmódszereket dolgoztak ki. Ezek gazdasági és mûsza-ki kérdéseivel is több elôadás foglalkozott, mely bizo-nyítja, hogy egyáltalán nem biztos, milyen módon tud-juk majd ésszerûen hasznosítani a rendelkezésre állósávszélességet. Kapcsolódó ellentmondások más terü-leteken is megjelentek a szimpózium programjában, ígypéldául a Triple play is szerepet kapott, melyben a kép,a hang és az adat azonos elveken vihetô át, irányítha-tó és vezérelhetô. Ettôl függetlenül sor került olyanelôadásokra is, melyek a szórakoztató célú, nagy sáv-szélességû mûsorok átvitelére más eljárást javasoltak,mint a beszédre. Indokolták ezt az eltérô követelmé-nyekkel és kapcsolási módokkal. Érdemes tehát a fix-mobil kapcsolat, valamint az egységes és specifikus át-viteli vezérlési eljárások különbözô kombinációinak be-vezetésére felkészülni, mert a következô években bár-mi bekövetkezhet, és elônyös, ha ennek hatására nemvesznek kárba korábbi beruházásaink.

Következô generációs hálózatok (NGN)

A napi sajtóban és a népszerûsítô irodalomban sok-szor találkozhatunk az NGN rövidítéssel, ennek azon-ban konkrét tartalmát nem definiálták és nem is látszik,hogy mely mûszaki újdonságok vezetnek el a követke-zô generációhoz. Három szekcióban is vizsgálták ezt akérdést, ennek megfelelôen három különbözô választkapott a hallgatóság.

Az elsô a szolgáltatások oldaláról közelítette meg akérdést. Eszerint az NGN az a hálózat, melyben a vég-pontok multimédiás szolgáltatásokat vehetnek igénybe.Szakmailag ez azt jelenti, hogy szélessávú hozzáféréstkap minden felhasználó. A másik szekcióban a folyama-tos megszakadás-mentes hozzáférést hangsúlyozták,melynek elôfeltétele a végpontok közötti minôség ga-ranciája. Ennek érdekében lényegesnek tartják az áram-körök lefoglalását, ezzel biztosítva a folyamatos, cso-magvesztés nélküli üzemet. Ennek tervezési és me-nedzsment kérdéseit is vizsgálták az elôadók. A harma-dik szekció az NGN alapvetô tulajdonságának tartottaa mobil-fix konvergencia megvalósítását. Ezzel egyide-jûleg az átviteli közegtôl és a kapcsolás módjától füg-getlen minôség garanciáját tûzték ki célul.

A többi szekció elôadásaival is összevetve az ala-kult ki, hogy az NGN nem egy új technológiai generáci-ót jelent, hanem a szolgáltatás szempontjából igyekszikaz újdonságot megvalósítani. A jó minôség, a folyama-tos hozzáférés és a széles sáv jellemzi az NGN-t. Így jo-gos is, hogy a következô generációnak nevezzük, mertennek elérése hosszú idôt vesz igénybe.

Gazdasági kérdések

A szolgáltatások gazdaságosságának mind a két olda-lát vizsgálták. A beruházási és üzemeltetési kérdésekcsökkentése mellett a tarifálás és a bevételek kérdéseis elôtérbe került. A teljesen fotonikai elven mûködô há-

lózat megvalósítása volt az egyik kiemelt vitatéma. Eh-hez kapcsolódott az automatikusan kapcsolt optikai há-lózat üzleti elemzése. Gyakorlati szempontból költség-csökkentô hatása lehet a sávszélesség-kereskedelem-nek és annak versenyélénkítô hatásának. Tarifálás te-rületén a mobil és fix hálózatok egységes rendszerénekkidolgozását hangsúlyozták, mely forgalomnövelô hatá-sú lehet. Felmerült ezen túl a tartalomszolgáltatás be-vételnövelô hatása, és a kábeltelevíziózás kapcsolataa klasszikus távközlési hálózattal.

Lényegileg nem látszott, hogy a különbözô nézetekvalamilyen irányba konvergáltak volna. A két gazdasá-gi központú szekció és a sávszélesség kereskedelem-mel foglalkozó ülés során nem alakult ki új irányelv.Talán csak az a trivialitás volt a tanulság, hogy mindentaz igényeknek megfelelôen kell csinálni.

Mobil hálózatok

A középpontban a harmadik generációs UMTS hálóza-tok tervezése szerepelt. A hálózatméretezés, a bázisál-lomások elhelyezése és a teljes lefedettség elérése szá-mos elôadó célkitûzései között szerepelt. Ennek elle-nére még volt olyan elôadás is, amely a GSM továbbfej-lesztésével, GPRS hálózatok kialakításával foglalkozott.Tanulságos, hogy 3. és 4. generációról beszélünk, azon-ban a napi feladatok még a 2. és 2,5. generációkkal kap-csolatosak.

A mobil szekciókban aktuális, élô problémák megol-dására adtak választ, mintsem, hogy a közeljövô mobil-hálózatára fogalmaztak volna meg irányelveket. A biz-tonság és a költség egyensúlya, valamint a fix hálózat-tal kialakítandó sima (seamless) kapcsolat egyaránt aTCP/IP és az Ethernet bevezetését helyezte elôtérbe.

A kiemelt 5 témakör mellett a megbízhatóság, a biz-tonság, a minôség, a hálózati adatbázisok és a hálóza-tirányítás kapott még kiemeltebb szerepet. Ez utóbbi-nál az MPLS továbbfejlesztésével és a többrétegû há-lózatok optimalizálásával is foglalkoztak. A szélessávúátviteli lehetôségek és a minôség együttesen olyan kö-vetelményeket támaszt, melyeket esetleg egyszerûb-ben lehet majd megvalósítani valamilyen újfajta vonal-kapcsolással. Ezt várhatóan nem fogják vonalkapcso-lásnak nevezni, mert a csomagkapcsolásba fektetettenergiák értékét nem szabad elveszíteni.

A Networks szimpóziumok sorában ez volt a legrövi-debb, mindössze három napig tartott. A záró szekciósorán némelyekben felmerült a kérdés, hogy a különbö-zô konferencia-sorozatok versenyében hogyan tud helyt-állni a Networks, lesz-e folytatás, esetleg más konferen-ciasorozattal való integrálódás. A nemzetközi tudomá-nyos irányító bizottság azonban – értékelve a bécsi kon-ferencia tapasztalatait és a Networks hagyományosmegkülönböztetô értékeit –, határozottan az önálló foly-tatás mellett foglalt állást, így hamarosan számíthatunka 2006-os, immár 12-ik Networks színhelyének bejelen-tésére is.

L.Gy.

HÍRADÁSTECHNIKA


Mint tudjuk nincsenek szelektív zsenik. Az Ön pá-lyafutása is elsôsorban azzal a problémával kezdô-dött, hogy számos tehetségének megfelelô tovább-tanulási lehetôségek közül melyiket válassza. Mintkiemelkedôen jó fizikus és matematikus az ELTE-reiratkozott be, ahol a relativitáselmélet és a kvantum-mechanika problémáival foglalkozott. Idôközben olyankarriert futott be, hogy minden paszsziójának elegettehet. Nem lenne kedve a köznapi halandók számá-ra nehezen érthetô tudományokat közérthetôen meg-írni, problémákat felvetni? Gondol-e még arra, hogyújra a fizikával foglalkozzon és azt népszerûsítse?Természetesen érzek nosztalgiát a fizikusi múltam

iránt, hiszen annak készültem, bár nem fizikus lett be-lôlem. Nem maradhattam az egyetemen, ahol tudomá-nyos tevékenységet folytathattam volna. Egy tudósmunkájának természetesen mindig része az elôadás, atudományos anyagok írása. Voltak tanáraim, akiket na-gyon tiszteltem, például Marx György, aki sokszor írt fi-zikai problémákról hétköznapi nyelven. Egyetem után aGeofizikai Kutatóintézetben kutatóként dolgoztam, denem olyan kvalifikált munkát csináltam, amire addig ta-nítottak. Aztán elkezdtem élvezni a munkám azon ré-szét is, hogy használják az alkotásaimat, és egybenmég jó üzlet is. Tulajdonképpen üzletemberként lettemsikeres. Vannak a programnak ma is olyan részei, amitmagam írtam és erre nagyon büszke vagyok.

Nem hiszem, hogy az átlagembert érdekelné, hogyegy háromdimenziós rajzon a háttérvonalak miért nemlátszanak, és ezt miként oldottuk meg. Pedig ez mindsaját fejlesztés. Az üzlet vonatkozásaival csak tudomá-nyos ismeretterjesztô szinten foglalkoztam: mi az üzlet,mitôl jó egy-egy mûszaki újdonság, mitôl nem jó, mitôllesz üzleti sikere, vagy mitôl nem? Ha úgy adódna éslenne rá idôm, szívesen írnék is róla.

Idôközben eltávolodtam a tudományos problémák-tól. Nem hiszem, hogy az elmúlt 30 év fejlôdését betudnám hozni. A tudományos élet – nagy fájdalmamra–, már nem lesz az életem része. Bár érdekes, hogyamikor Széchenyi-díjat kaptam, azt mint tudományoselismerést kaptam. Ùgy éreztem azért, mert a Magyar-

országon kifejlesztett és elért mûszaki eredmények kül-földi sikerében én is közre tudtam mûködni üzletember-ként. A hivatalos indoklásban ugyan az állt, mintha fel-fedeztem volna valami tudományosat, pedig semmiilyesmirôl nincs szó. Az életem nagy felfedezése, hogyrájöttem: tudósból sok van, üzletemberbôl kevés.

Elsô sikereit matematika tudásának köszönhette.Az elméleti képzettségét összekötötte a számítógépalkalmazásával és ezzel ért el eredményeket. Van-e még ma is lehetôségük a fiatal tehetségeknekolyan újdonságokat kialakítani, amellyel nemzetközitudományos vagy anyagi sikerre is szert tehetnek?Úgy érzem a Graphisoft olyan cég, ahová egy fiatal

azért jön dolgozni, mert úgy érzi, hogy tehetséges, és itttud olyat csinálni, amit máshol nem. Ettôl vagyunk sike-resek. A 80-as években a nemzetközi vásárokra magunk-kal vittük a fejlesztôinket is. A nyugati üzletemberekmindig megkérdezték tôlünk, hogy a fiatalok, akik résztvesznek a program bemutatásában, azok a fejlesztôink-e? Mondtuk, hogy igen. Erre azt mondták; ez érdekes,ôk biztos nem engednék a vevôk közelébe, hanem in-kább eldugnák ôket, nehogy valaki más elcsábítsa acégtôl. Hiszen ôk a legértékesebbek egy vállalatnál.

Szerintem ez egy hibás gondolkodás, mert pont ezadja egy fejlesztônek a legnagyobb motivációt. Ilyen-kor találkozhat a felhasználókkal, megismerheti az igé-nyeiket, és ez mindennél jobban fejleszti az alkotókész-ségét. Ha egy fejlesztô egy cégnél sokat, de fôleg jó-kat alkot, akkor nem megy el onnan. Nem igaz, hogyfélni kell, mert itt nem elég magasak a jövedelmek és el-csábítják ôket. Egy tehetséges embernek százszor fon-tosabb az amit alkot. Egy fônöknek pedig az egyetlenés legfontosabb dolga, hogy az emberei minél több si-kert érjenek el és a fiataloknak legyenek lehetôségeik.

Az elsô motivációm, ami arra késztetett, hogy sajátcéget alapítsak, az az elsô és egyetlen állami munka-helyem volt. Ott szembesültem azzal a sokkoló élmény-nyel, hogy a fônökök nem örülnek a beosztottjuk sike-rének, nem érzik sajátjuknak. Az egyetemen a tanáraimmindig saját sikerüknek is érezték azt, ha valaki valamiújat alkotott. Az elôzô rendszer mûködésének egyik


„Tudósból sok van, üzletemberbôl kevés”Interjú Bojár Gáborral, a Graphisoft Rt. társtulajdonosával

NAGY BEATRIX HAVASKA

[email protected]

Gábor Dénes és Széchenyi-díjas. Fizikus, aki a relativitáselmélet és kvantumelmélet ellentmondásait akarta

feloldani. 1982-tôl saját céget alapított, amely az építészeti-tervezô szoftvergyártók közül hamarosan a világ

egyik piacvezetô cégévé nôtte ki magát. Az ArchiCAD, a világon az elsô háromdimenziós modellezést hasz-

náló program egyik fejlesztôje. Mi késztette arra, hogy a tudományos pályát maga mögött hagyva inkább az

üzleti életben érjen el világraszóló sikereket? Hogy ma is egy 300 fôt foglalkoztató cég irányítója és tulajdo-

nosa ahelyett, hogy Nobel-díj tulajdonos legyen? Errôl kérdeztük rövid interjúnkban Bojár Gábort.

hibája a tulajdonosi érdek hiánya volt. Ezért vált termé-szetessé a kontraszelekció. A piacgazdaságban en-nek van egy kontrollja. Úgy hívják, hogy tulajdonos.Nekem az az érdekem, hogy a legjobb mindig felszínrekerüljön. Ha azt látom, hogy egy fônök a beosztottjátnem engedi érvényesülni, akkor leváltom.

Amikor találtam magamnál jobb programozót, aztmondtam; többet nem programozok, ô jobban csinálja.Addig foglalkoztam az üzlettel, míg nem találtam vala-kit, aki jobban adott el, mint én. Üzleteljen ezután ô.Így inkább az általános menedzsmenttel foglalkoztam.Amikor aztán olyan embert is találtam, aki ebben is jobbvolt, akkor nekem maradt a tulajdonosi irányítás. Ezzelis még sok munka jár. Nekem, mint tulajdonosnak aza dolgom, hogy a fiataloknak lehetôséget adjak, figyel-jem a fônököket, engedik-e alkotni a fiatalokat.

Mi a véleménye arról, hogy a számítógép és a szoft-vertudomány urai nem a felhasználók igényeit né-zik, hanem minden erôvel új termékeket igyekeznekeladni, ezért tehetségüket nem eredeti szakmájuk-ban hasznosítják, henem elsôsorban reklám és pro-paganda tevékenységben jeleskednek? Fenntart-ható-e ez az irányzat és nem ez rejlik-e az elmúltévek recessziójának hátterében?A reklám és a propaganda célja, hogy azon keresz-

tül érjük el a felhasználókat. Ha egy szoftverfejlesztôazzal is foglalkozik, hogyan tudja a termékét eladni, aztnagyon jól teszi. Ugyanis ekkor kénytelen megfontolnimi jó a felhasználónak, és hogyan gyôzi meg a vevôtarról, hogy az tényleg jó. Errôl szól a reklám, – találkoz-ni az igényekkel. A fejlesztô is észreveheti, hogy való-ban arra van-e szükség, amit kitalált. Ennek a biztosítékaha megtanulom megfogalmazni, hogy a termék miért jó.

A reklám egy üzenet eljuttatása a piachoz. Arról szól,hogy a termék tud valamit, és a fejlesztôk megismerhe-tik eredményeik hasznát. Meg is kell néha magyaráznia felhasználónak, hogy miért jó ez neki, nemcsak azt,hogy hogyan kell használni.

Cégünknél hónapok óta a fejlesztôk is foglalkoznakazzal, hogyan rajzoljuk meg az új logónkat. Rájöttünk,hogy a régi logónk – a toll, amit sokan ismernek – rossz,mivel nevünkkel együtt azt közvetíti, hogy grafikus szoft-vert fejlesztünk. Pedig már 10-15 éve nem csinálunkolyan szoftvert, amivel rajzolni lehet.

Itt nem arról van szó, hogy a kézimunkát kell auto-matizálni. Arról az ipari forradalom szólt. Az információsforradalom az információ kontrollja. A megtérülés elôfel-tétele nem a termék gyors elkészítése, hanem a jó dön-tések sorozata. Ezt kell tudatni a vevôkkel. Ha mi azt azüzenetet akarjuk közvetíteni, hogy információkontrollrólés nem kézimunka-automatizálásról van szó, akkor nemjó a logónk. Mert egy kép százszor többet mond, minttíz teleírt oldal. Ezért nem árt, ha a fejlesztôink is elgon-dolkodnak arról, hogy amit csinálunk az mire való, ésez el is jusson a felhasználókig. Ne maradjanak egy ele-fántcsonttoronyban, ahol elképzelik, hogy jó helyen van-nak, de semmiféle kontrollja nincs a munkájuknak.

Az elôzô kérdéssel egyáltalán nem gondoltunk azArchiCAD-re. Itt az építészek ötleteinek mûszakilag

helyes megoldásai folyamatos fejlesztést igényelnek.A cég további fejlôdésénél felmerült-e az, hogy fo-lyamatosan illeszkedjenek az új technológiákhoz,anyagokhoz és a mûvészek újszerû megoldásaihoz?Egyre gyakrabban vetôdik fel, hogy az ArchiCAD-ben

a görbe felületek kezelése nehézkes. Olyan eszközök,melyekkel görbe felületeket lehet készíteni, viszonylagkevés van a szoftverben. Mi azt mondtuk: miért nehe-zítsük meg a program használatát azzal, hogy ilyen fe-lületek kezelését beépítjük? Úgyis csak az építészek tö-redéke használja ezeket. Inkább szolgáljuk ki a mara-dék 98%-ot, mint az 1-2%-ot. Nemrég aztán felhívták afigyelmünket arra, hogy abból az 1-2%-ból egyre többlesz. Az építészeti technikák fejlôdnek, egyre könnyebblesz görbe felületeket építeni, és terjednek azok a mód-szerek is, amivel ezeket a felületeket létre lehet hozni.Eddig ezek ritka kivételek voltak, de már egyre többenvárják el, hogy ennek is megfeleljünk. Amint érezzük,hogy a vevôink tényleg akarnak ilyet, vagy a piac meg-követeli, természetesen azonnal lépünk.

Szeretnénk néhány szót hallani a „virtuális épület”gondolatáról is...A virtuális épület lényege, hogy az építész szakma

alapvetô célját szeretnénk megváltoztatni: a gyakorlatimegjelenést. Az építészek nekiállnak rajzolni, és azt te-kintik eszköznek, amit a rajzoláshoz használnak. Az in-formatika korában azonban már nem errôl van szó. Azépítész célja az épületrôl szóló információhalmaz meg-értése, melynek nem biztos, hogy a rajz a legjobb for-mája. A rajzba a papír kétdimenziós korlátai miatt nemlehet minden információt besûríteni. Ez a rendszer nemaz építész helyett tervez, de segíti a munkáját. És hahelyesek a bevitt adatok, akkor hozzásegíti a tervezôtahhoz, hogy a munkáját gyorsabban, hatékonyabbanés lehetôleg hiba nélkül készítse el. Az információkkontrollja, és ennek alapján a döntéseink helyességenagyságrendekkel jobb lesz.

Ha most lenne 18 éves, milyen szakmát választa-na, és el tudná-e képzelni, ha fizikusnak erôltetik,akkor is világsikereket elérô üzletember lesz Önbôl?Valószínûleg elmennék egy MBA-re, tehát egy me-

nedzsment iskolába, ahol azt tanítanák, amit nekemmagamnak kellett megtapasztalnom. Nem bántam meghogy fizikusnak mentem. Szerettem, ráadásul sok min-denre megtanított; összetetten gondolkodni, dolgokatösszefüggésükben látni. De az üzlethez sokkal nagyobba személyes vonzalmam. A mai eszemmel, mai világis-meretemmel valószínûleg nem fizikusnak mennék.

Végül mit gondol, a jövôben mint fizikus, mintmérnök, mint üzletember, mint pedagógus, és mintfilozófus mit szeretne csinálni? Netán egészen mástervei vannak?Fizikusként a jövôrôl már lekéstem. Szeretném el-

mondani, továbbadni azt, amit a Graphisoft húszegy-néhány éve alatt tanultam, azért, hogy az újabb vállal-kozók és üzletemberek is sikeresek legyenek. Jó lenneelôadni. Nagyon szívesen beszélnék vagy írnék a ta-pasztalataimról. És természetesen üzletemberként is vanmit csinálnom...

HÍRADÁSTECHNIKA


Könyvet ajánlunk


Olvasóink elôtt a szerzôpáros elsô tagjának ne-ve nyilván nem ismeretlen. Bögel György évekóta rendszeres szerzônk, aki a különbözô gaz-

dasági folyamatok megértésében és a várható ten-denciák vázolásában segíti olvasóinkat. Stílusa cik-kek formájában is fordulatos volt, most egy hasonló-an élvezetes könyvet adott ki társszerzôjével, ForgácsAndrással együtt.

A kötet felépítése meglepô: eddig még nem voltsoha a kezemben olyan könyv, ahol egy esettanul-mány megelôzte volna a bevezetést, pedig ez sokatsegít az olvasónak abban, hogy a téma fontosságát,az informatika-gazdaság-vállalat kapcsolatrendszerttisztán lássa. A Nutricia Csoport tejtermékek és italokelôállításával foglalkozik. Telephelyei egész Európá-ban megtalálhatók. Gyors döntések, ésszerû együtt-mûködés és a feladatok megosztása csak fénysebes-séggel lehetséges. Ennek a vállalatnak a sikere márfölaljza az olvasót, hogy a könyvet ne tudja letenni.

A bevezetésben a szerzôk a vállalati üzleti és in-formatikai vezetés kapcsolatának fontosságára hívjákfel a figyelmet. Elrejtve megtalálhatunk egy nagyonfontos alapszabályt, hogy az eredmény mindig fon-tosabb, mint a határidô. A másik intelem, hogy a sikerelôfeltétele a tulajdonos, a szakmai és a gazdaságivezetés, valamint a végrehajtók tökéletes összhang-ja. A bevezetésben megismerhetjük a könyv felépíté-sét is, ami lehetôvé teszi, hogy az olvasó a számáraesetleg különösen érdekes részeket külön elolvassa.Számunkra pedig hízelgô, hogy a 22. oldalon meg-említi a Híradástechnikát, ahol gondolatai már koráb-ban megjelentek.

Az elsô rész „Informatika a gazdaságban és a tár-sadalomban” címmel az innovációs ciklusokról, a gaz-dasági hullámokról ír, kifejtve, hogy hat fázis jellemzivalamennyi nagyobb újdonság életpályáját: lappan-gás, bizonyítás, berobbanás, növekedés, lassulás,érettség. A múltban ezt bizonyította az autóipar, mostpedig ezek a modell segít az informatikai üzlet válto-zásainak megértésében.

A második rész – „Informatika az üzletben” – akönyv meghatározó és szinte tankönyvszerû része. Asikerek és kudarcok rövid áttekintése után a harmadikfejezet a termelékenységi paradoxonokról ír. Lénye-ges tanulsága, hogy az eredmények mindig áttétele-sen és soha nem tisztán jelentkeznek. Leírva nincs,

de sejteni engedi, hogy egy vállalat mûködésénekmegítélésében a sok említett tényezô egyéni érde-kek, vagy politikai szempontok szerint súlyozható.

Táblázatokkal, példákkal és felsorolásokkal gazda-gon illusztrált stratégiai fejezet után a távközlési szak-embereknek különösen kedves gondolatok következ-nek. Az informatikai projektek üzleti értéke a távköz-léshez nagyon hasonló módon számítható. Nagy sze-repe van a pénzáramlásoknak, az élettartamnak, azelôkészületi idônek és mindezek hatásait a jelenér-ték-számítás segítségével teszik összevethetôvé.

Foglalkozik az elektronikus piactérrel, melyet sokgyakorlati szempont alapján mutat be. Az „Értékte-remtés az ellátási láncban” a 8. fejezet címe: a szer-zôk itt már kicsit kívülrôl, magasabb szempontok sze-rint mutatják be gondolataikat. A 9. és 10. fejezetigyekszik objektíven értékelni egy veszélyes, kritikusterületet, a kiszervezést (outsourcing). Az elônyöketés hátrányokat megpróbálja egyensúlyba hozni, mi-közben tudjuk, hogy a gyakorlatban a mérleg sokszormessze nincs egyensúlyban. Sokkal többen és több-ször alkalmazzák az outsourcingot, mint az indokoltés gazdaságos lenne.

A harmadik rész az informatikai projektek vezeté-sének kérdését tárgyalja, méghozzá csoportdinamikaiszemszögbôl. A csapatépítéshez, a sokféle érdekûés hátterû közremûködô irányításához is kell szakér-telem. Régen is volt hasonló feladat, de nem mindigtudták sikeresen megoldani. Most is sok esetben csakkipipálandó, kötelezô vezetôi prémiumfeltétel. A könyvigyekszik a sok pszichológiai és szociológiai kérdéstfelvetô témát a vezetôk számára letisztítva bemutatni,és a helyes megoldásokat ábrákkal, tézisekkel vilá-gosabbá tenni. Ehhez kapcsolódik a vezetô szerepeaz értékteremtésben, a tudás és a képesség egyen-súlyának fontossága. A szimmetria kedvéért a könyvvégére is egy esettanulmány került.

Gratulálunk a szerzôknek, hogy a rendkívül bonyo-lult és számos kölcsönhatással terhelt területet min-denki számára olvasmányos formában mutatták be.

A könyv oktatási célú hasznosítását a kiadó hon-lapjáról szabadon letölthetô javasolt kurzusleírás ésppt-formátumú diasorok is segítik.

L. Gy.

Könyvet ajánlunkBôgel György–Forgács András

Informatikai beruházás - üzleti megtérülés

A legelsô európai rádióértekezletet 1903-ban Berlinbentartották. Az „Elôkészítô Nemzetközi Rádióértekezlet”végeztével a magyar küldöttség (Follér Károly fôigaz-gató, Kolozsváry Endre mûszaki igazgató, Hollós Jó-zsef mûszaki tanácsos) a magyar állam részére egy szik-raadót és egy vevôberendezést vásárolt meg.

Ez a berendezéspár tette lehetôvé 1903-ban, hogya gyakorlati összeköttetés-vizsgálatok megkezdôdhet-tek. Az adó Slaby-rendszerû, a vevô pedig Branley-rend-szerû, kohérrel mûködött és ezzel hazánk is belépett arádiós nemzetek sorába. Az adás-vételi kísérleteket, vizs-gálatokat Hollós József és Tolnay Henrik irányította.

Itt kell megemlíteni, hogy az 1903-as rádiótávíró ér-tekezlet legnagyobb jelentôségû határozata az volt,hogy nemzetközileg bevezette az SOS jel használatátamire minden hajó köteles volt a veszélybe jutott hajóksegítségére sietni. Ekkor a rádiótávírást majdnem kizá-rólag a hajózás használta a hajók egymás közötti, vagya parti állomásokkal való forgalmazásra.

Az elsô kísérleti összeköttetés Csepel és Újpest kö-zött mûködött. Az egyik antennát az újpesti EgyesültIzzólámpa Gyár kéményére, a másik antennát pedig acsepeli Weiss Manfréd Gyár kéményére szerelték fel.

A kísérletek kedvezô eredménnyel zárultak és lehe-tôséget adtak arra is, hogy új elképzelésekkel, megol-dásokkal kiegészítve mûködtessék az adóvevô beren-dezést (például szikrasor hûtés javítása, külsô rezgôkörmódosítása stb.). Az elért sikeres eredmény iránt a ka-tonai vezetés is nagy érdeklôdést mutatott, ezért a Ma-gyar Posta 1904-ben Budapest és Bécs között továb-bi kísérleteket végzett.

Budapesten az antenna 180 méter magasságú volt.Bécsben a vételi eredmények rendkívül kedvezôen ala-kultak, míg fordítva a bécsi kisteljesítményû adó miattkedvezôtlen volt Budapesten a vétel. Ebben az idôbenaz adóteljesítményt csak a rezgôköri kondenzátoroknövelésével lehetett kismértékben megemelni, ez pe-dig nagyobb kapacitást és ezzel együtt nagyobb hul-lámhosszt eredményezett, továbbá súlynövekedést isokozott.

A Budapest-Bécs összeköttetési kísérleteknél szer-zett tapasztalatok alapján 1906 augusztus és szeptem-berében a Magyar Posta irányításával nagyobb szabásúkísérletsorozat kezdôdött az Adrián. A parti állomás Fiu-méban épült ki, a mozgó állomást az „Elôre” hajón sze-relték fel. A parti és a mozgó állomás rádiótechnikai fel-szerelésének jelentôs részét már a magyar ipar gyár-totta. Különösen újszerû kialakításúak voltak a SzveticsEmil elektrotechnikai laboratóriuma által gyártott nagyátütési szilárdságú papírszigetelésû kondenzátorok.

Az „Elôre” hajón 2 db 30 méter magas ideiglenes ár-bocra szereltek antennarendszert. Az adó-vevô beren-dezéseket a fedélzet alatti helyiségekben helyezték el.Az áramforrás egy 7 kW-os váltóáramú generátor volt,melyet Csonka-gyártmányú benzinmotor hajtott meg. Aparti állomáson egy 30 méter magas tartóárboc és aközeli vegyi gyár 50 m magas kéménye között ötszálasantennarendszert telepítettek. A kísérletek jó eredmé-nyeket szolgáltattak, miután az „Elôre” már Anconáighajózott és állandó összeköttetésben maradt a fiumeiparti állomással, ami igen jelentôs eredménynek számí-tott (250 km távolság) miután a Monte Maggiore hegy-vonulata sem zavarta a forgalmazást.

E kísérletek során az irányított sugárzás lehetôsé-gét is vizsgálták. A Posta Kísérleti Állomás pedig a de-tektorok fajtáit is vizsgálta, és az érzéketlen kohérer he-lyett egy elektrolitikus detektort alkalmaztak. Szükséges-sé vált nagyobb teljesítményû adóberendezés alkalma-zása. Azonban a szikraadókkal – csillapodó rezgésekalkalmazásával – szemben több mûszaki probléma isfelmerült (hûtési, szikraközi problémák, széles zavarófrekvenciasáv stb.). Ezek miatt a kutatók figyelme a gép-adók és a Poulsen ívlámpa-adók felé fordult.

A 20. század elsô évtizedében megjelentek a gépa-dók, melyek villamos forgógéppel állították elô a nagy-teljesítményû, néhányszor 10 kHz-es vivôfrekvenciát,melyet billentyûzéssel moduláltak. A gépadók csillapí-tatlan rezgéseket állítottak elô és ez kedvezô volt. Aszikraadók (szikraközös adók) jele ugyanis túl gyorsancsillapodott, így az idô túlnyomó részében nem volt su-


Száz éve kezdôdtek meg Magyarországonaz elsô rádiótávíró kísérletek

DÓSA GYÖRGY

A századfordulón világszerte elôtérbe került a szikratávíró (drótnélküli távíró) rendszerek vizsgálata, továbbfejlesztése és al-

kalmazása. Marconi sikeres Anglia-Amerika közötti rádiótávíró kísérletei jelentôsen növelték e technika továbbfejlesztésé-

nek perspektíváját. A kezdeti idôszakban a rádiótávíró-szolgálat a szikraadókkal és Morse-jelekkel a hosszúhullámsávot

használta földfelszíni terjedéssel. A kísérletek eredményeinek figyelembevételével, és felismerve a drótnélküli távközlés elô-

nyeit, a Magyar Posta is megkezdte ezen lehetôségek vizsgálatát. A kísérletek 1896-ban kezdôdtek meg, a konkrét összeköt-

tetés-vizsgálatok pedig 1903-ban indultak el.

gárzás. Bizonyos javulást lehetett elérni, ha az egyet-len szikraköz helyett sok kis szikraközt alkalmaztak sor-ba kapcsolva, légmentes kialakításban, így a kisülés to-vább tartott. Nagyobb teljesítmény elérésére pedig a köz-beesô körös szikraadó rendszereket kezdték alkalmaz-ni, de ezek sem érték el a gépadók kedvezôbb jellem-zôit. A megoldást az elektroncsô használata hozta meg.

A gépadók közül a legmegbízhatóbb a Goldschmidt-rendszerû megoldás volt, amely frekvenciatöbbszörö-zést használt. Gépadóként mûködtethetô volt egy kü-lönleges váltóáramú generátor, melyet villamosmotorralés gyorsító hajtómûvel hajtottak. A nagy fordulatszámúforgórész nagyfrekvenciás rezgését az antennarend-szerbe táplálták (vagy elôször sokszorozták) és kisugá-rozták. Ilyen kialakítású gépadókkal kb. 60 kHz üzemifrekvenciát 50-60% hatásfokkal lehetett gerjeszteni.

A hazai kísérletek, alkalmazások kedvezô eredmé-nyei után a következô években a felhasznált berende-zések már részben rendszeres távíró forgalmazást isvégeztek. Az elért sikerek, valamint a katonai vezetéssürgetése miatt szükségessé vált egy minden követel-ménynek megfelelô, korszerû rádiótávíró adó-vevô ál-lomás üzembe helyezése. Ez a háború elôjele miatt akatonaság számára különösen sürgôssé vált. Ez is alá-támasztotta azt a döntést, hogy minél elôbb üzembekell állítani az új szikratávíró rádióállomást.

Az elsô magyar rádióállomást, 60 hold bérbevett te-rületen a Csepel-szigeten építették meg (a helykivá-lasztási feladatokat a PKÁ végezte). A munkálatokatKolossváry Endre mûszaki fôigazgató és Hollós Józsefmûszaki tanácsos irányították. A munkát 1914. június28-án kezdték meg az ernyôantenna-rendszert tartó120 m magas „Redál” rendszerû tartószerkezet és azépületek építésével.

A 120 m magas toronyszerkezethez kb. 45°-ban 24db 150 m hosszú antennahuzal csatlakozott és ezekkülsô végeit kikötô oszlopokhoz rögzítették, szigetelôkközbe iktatásával. A földhálózatot 72 db 300 m hosszúsugárirányú vezeték alkotta körülbelül 70 cm mélység-ben a földbe fektetve. A 7,5 kW-os szikraadót és a kris-tálydetektoros vevôkészüléket a Telefunken cég szállí-totta. A 7,5 kW-os csillapított rendszerû szikraadó ere-deti elvi kapcsolását az ábra mutatja.

Az adó és vevôberendezés telepítése és üzembeállítása 1914. október 14-én történt meg.

A csepeli állomáson az adóépületben helyezték ela nagyméretû kristálydetektoros vevôberendezést és a120 m magas ernyôantennát – a forgalomnak megfe-lelôen – adásra vagy vételre kapcsoló egységet. Az adó-berendezés 50 kHz-150 kHz frekvenciatartománybanüzemelt, a vevôkészülék pedig 35 kHz és 300 kHz kö-zötti frekvenciasávban, tekercs csere nélkül volt alkal-mas vételre.

A Magyar Postának a csepeli az elsô, csillapított rez-géseket használó rádióadó- és vevôállomása rendelte-tésének, üzemének kiválóan megfelelt és fontos állami,diplomáciai és katonai igényeket szolgált ki. 1915-tôlmár Konstantinápollyal, Szófiával, Barcelonával is rend-szeres forgalmat bonyolított le.

A fentiekben megemlékezni kívántunk a Magyaror-szágon 100 évvel ezelôtt megkezdett rádiótávíró-su-gárzási kísérletekrôl és a fejlesztésekrôl melyekbe mára hazai ipar is bekapcsolódott.

Az évforduló alkalmából név szerint megemlékezünkmost azon szakemberekrôl, postamérnökökrôl, techni-kusokról, ipari szakemberekrôl, akik nagy szakmai tudá-sukkal, lelkiismeretes munkájukkal létrehozták és meg-valósították a magyar rádiózás kezdetét, megteremtveezzel a rádiómûsorszórás alapjait is:

Kolossváry Endre Follért KárolyHollós József Tolnai HenrikGasprik László Dobos JószefLászlófi István Bierbauer János Novák Károly Kénoszt RezsôSzvetics Emil Stepan Ferenc

100 éve kezdôdtek meg...



THE PRESENT AND FUTURE OF DVB-TKeywords: quality, mobility, costing,international standardization, costing

Technology is in the phase of digital revolution andso is terrestrial television broadcasting as well. Expe-riments and tests with DVB-T have been underwayfrom the early 90s. In 1998 England started the firstcommercial service and then many other countries fol-lowed. These developments paved the way for a moresophisticated system which is now to replace its ana-logue predecessor and proliferate worldwide within afew years.

MFN OR SFN? Keywords: national coverage, interference, frequency re-use, power management

Starting from 1997 – the year of acceptance of ter-restrial digital television broadcasting standards anddesign methodologies in Europe – the introduction ofterrestrial digital television has become possible. Sys-tem parameters can be flexibly combined with OFDMmodulation techniques in the design of DVB-T net-works. The 120 different specified varieties provides alarge enough choice for meeting criteria regarding net-work architecture, mode of reception or coverage.

INTRODUCTION OF BACKWARD RF SOLUTION OF DVB-TKeywords: distinct channel transmission, available bit rate, OFDM framing, standard

Before the introduction of terrestrial digital broad-casting in Hungary we have to study the way of provi-sion of interactivity, i.e. the way the user can contactthe content provider. In plain English: the constructionof the backward channel for sending data from user tocontent provider. This paper tries to find answer to theabove question, focusing on the radio frequency back-ward channel solution.

DEPLOYMENT OF MPEG-4-BASED TRANSMISSION IN THE DVB-T TECHNOLOGYKeywords: video compression, matching schema,available bandwidth gain, scene-based compression

The baseband signal transmission of DVB techno-logy is based on the MPEG-2 standard which was de-veloped in the 90s and has become one of the mostwidely used video compression technique. Require-ments of current multimedia applications, however,exceed the capabilities offered by MPEG-2 systems.Our research activity is aiming at improving the eff ic i-ency of video compression techniques used in MPEG-2 systems and at integrating them into DVB systems.During the past year we were working in two projects.

MEASURING SERVICE TO PROTECT FREQUENCIES Keywords: frequency management, level of protection,radio direction finding, source of frequency interference

Authority procedures and requirements of frequen-cy management, rules of allocation and use of frequen-cies as well as the methods of control are specified inlaw.In order to provide the protection of communica-

tions, the efficiency of use and trouble-free availabilityof frequency as well as electromagnetic compliance(EMC) the National Communications Authority of Hun-gary maintains a radio measurement and interferenceprevention service. This paper presents an overviewof the main features of the service, the role of mea-surements in frequency management as well as of theapplied measuring methodologies.

BIOMETRIC IDENTIFICATION SYSTEMS Keywords: personal identification, electronic scanning,security procedures

Requirements for personal authentication systemshave been greatly increased recently. This is partlydue to events in world politics which jeopardize thesecurity of life and property. Traditional methods areno more applicable therefore new types of systemshave to be introduced, such as biometric identifiers.

MOBILE AND SATELLITE MINI SYSTEMS Keywords: small satellite, mobile application, mini-, micro-, nano- and pico-satellite projects

The deployment of large satellite mobile systemsoffer new possibilities for users in the field of cross-border coverage and mobility. The footprint of certainsystems covers the whole Earth while other systemscover only a part of it.

ERICSSON DAY 2004 Following the traditions, Ericsson demonstrated this

year also its latest research achievements and servi-ces to which the company has developed new systems.

HIGH SPEED NETWORKING 2004 SPRING Professionals of the Budapest University of Techno-

logy and Economics, the Eötvös Loránd University andEricsson have been jointly developing for years theirnew, high-speed and broadband networking technolo-gies. They report regularly their latest achievements atspring and autumn.

TELECOMMUNICATIONS AT CROSS-ROADSNETWORKS SYMPOSIUM 2004

International Telecommunications Network Strategyand Planning Symposium has been for 25 years a meet-ing point for telecommunications professionals wherethey exchange their experiences and discuss the re-search developments that could help in network plan-ning, operation and better service of users in the peri-od to come.

INTERVIEW WITH GÁBOR BOJÁR, CO-OWNER OF GRAPHISOFT

Laureate of Dennis Gabor- and Szécheny-award.Physicist who wanted to solve problems and antago-nisms in relativity and quantum theories. In 1982 hefounded his own company which soon became a mar-ket leader in architectural software development. Deve-loper of ArchiCAD, the first software in the world using3D modeling.

Summaries • of the papers published in this issue

Summaries • of the papers published in this issue

A DVB eredményei más területen is hasznosíthatók lennének · telre is alkalmasak. Magyarországon 1999 óta van kí-sérleti sugárzás, a mûsorsugárzás indulása 2005-re

Documents