Digital Radio Mondiale
Digital Radio Mondiale (DRM) (weltweiter Digitalrundfunk) ist digitaler Rundfunk auf der Lang-, Mittel- und Kurzwelle. Er umfasst vor allem Hörfunk, aber auch Datendienste und Amateurfunk.
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Entstehung
Das DRM-Projekt wurde im September 1996 bei einem informellen Treffen einiger großer internationaler Rundfunkanstalten in Paris aus der Taufe gehoben. Vertreten waren Radio France Internationale, TéléDiffusion de France, Deutsche Welle, Voice of America und Thomcast (neu: Thales).
Die offizielle Gründung erfolgte am 5. März 1998 in Guangzhou, China.
Die Deutsche Welle sendet rund um die Uhr für Europa über Sendeanlagen in Jülich, Wertachtal und Sines (Portugal) in DRM. Seit Januar 2005 sendet RTL Radio von Luxemburg aus über die Mittelwelle 1440 kHz große Teile des Tages im DRM-Modus. Seit Mai 2005 wird auch der KW-Sender Ismaning des Bayerischen Rundfunks auf 6085 kHz ausschließlich digital betrieben.
Technik
Ebenso wie bei DAB (Digital Audio Broadcasting) oder DVB-T (Digital Video Broadcasting Terrestrial) wird bei DRM das Übertragungsverfahren OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) mit QAM als Modulationsverfahren verwendet.
Als Audiokompressionsverfahren kommt Advanced Audio Coding (AAC), CELP oder HVXC zum Einsatz.
Bandbreitenbedarf
Ein DRM-Kanal belegt auf Lang- und Mittelwelle in den
- ITU-Regionen1 und 3: 9 kHz
- ITU-Region 2: 10 kHz
Auf Kurzwelle sind
- weltweit: 10 kHz
Bandbreite vorgesehen.
Daneben sind noch Übertragungen mit
- 4,5 bis 5 kHz Bandbreite
für besonders schmalbandige Übertragungen - 18 oder 20 kHz Bandbreite
wenn eine hohe Audio-Qualität gefragt ist, oder man z.B. verschiedensprachige Sendungen gleichzeitig ausstrahlen möchte,
möglich.
Im Amateurfunk wird seit kurzem ein modifiziertes DRM mit 2,5 kHz Bandbreite benutzt, um die IARU-Bandpläne einhalten zu können, siehe HamDream. Dabei wird aufgrund der sehr geringen Bandbreite als Audiokompressionsverfahren Speex oder Linear Predictive Coding verwendet.
Übertragungsmodi
Neben den verschiedenen Bandbreiten unterscheidet man noch verschiedene Übertragungsmodi, die sich in ihrer Robustheit und Bitrate unterscheiden:
| Modus | Träger- abstand (Hz) | Anzahl der Träger | Symbol- dauer (ms) | Schutz- intervall (ms) | Symbole pro Rahmen | Daten- rate | Robustheit gegen Doppler und Mehrwegeausbreitung | |||
| 9 kHz | 10 kHz | 18 kHz | 20 kHz | |||||||
| A | 41,66 | 204 | 228 | 412 | 460 | 26,66 | 2,66 | 15 | ++ | -- |
| B | 46,88 | 182 | 206 | 366 | 410 | 26,66 | 5,33 | 15 | o | - |
| C | 68,18 | * | 138 | * | 280 | 20,00 | 5,33 | 20 | - | o |
| D | 107,14 | * | 88 | * | 178 | 16,66 | 7,33 | 24 | -- | ++ |
(*) Modus auf Lang- und Mittelwelle nicht vorgesehen (nur Kurzwelle)
- Modus A ist hauptsächlich für lokale Sendungen auf der Lang- und Mittelwelle vorgesehen, bei denen die Übertragung durch die Bodenwelle überwiegt und es dementsprechend praktisch keine Schwunderscheinungen gibt.
- Modus B ist vor allem bei Kurzwellen-Übertragungen mit nur einer Reflexion an der Ionosphäre (sog. "single hop") beliebt. Es handelt sich um Sender, die z.B. nur innerhalb Europas empfangen werden sollen. Einige Lang- und Mittelwellensender bevorzugen nachts auch eher Modus B, da nachts auch in diesen Bändern die Raumwelle an der Wellenausbreitung beteiligt ist.
- Modus C wird für Kurzwellensendungen über Kontinente hinweg verwendet. Da bei diesen Entfernungen die Wellen mehrfach zwischen Ionosphäre und Erde hin und her reflektiert werden (sog. "multi hop"), kommt es hier verstärkt zur Überlagerung von Wellen mit verschiedenen Laufzeiten und somit zu Signalverstärkungen und Signalauslöschungen.
- Modus D ist der störunempfindlichste Übertragungsmodus und wird hauptsächlich für NVIS-Übertragungen (Near Vertical Incidence Skywave) verwendet. Diese Sendeart ist in Europa kaum verbreitet, sie wird dagegen häufig in den tropischen Regionen auf den entsprechenden Frequenzbändern verwendet. Da hierbei die Wellen nahezu senkrecht gen Himmel gestrahlt werden, kommt es neben den bereits genannten Fading-Effekten noch zusätzlich zu Doppler-Verschiebungen, da die Höhe der reflektierenden Luftschichten über dem Boden ständig schwankt.
Modus B findet in letzter Zeit immer häufiger im Amateurfunk Verwendung.
Schutzklassen
Je nach QAM-Modus gibt es innerhalb der Moden noch einmal vier verschiedene Schutzklassen. Je kleiner die Schutzklasse desto unempfindlicher ist das Signal gegenüber Störungen.
Die Tabelle zeigt typische Bitraten in den jeweiligen Moden und Schutzklassen (in kbit/s).
| Schutz- klasse | A (9 kHz) | B (9 kHz) | B (10 kHz) | C (10 kHz) | D (10 kHz) | |||
| 64-QAM | 16-QAM | 16-QAM | 64-QAM | 16-QAM | 64-QAM | 16-QAM | 64-QAM | |
| 0 | 19,6 | 7,6 | 8,7 | 17,4 | 6,8 | 13,7 | 4,5 | 9,1 |
| 1 | 23,5 | 10,2 | 11,6 | 20,9 | 9,1 | 16,4 | 6,0 | 10,9 |
| 2 | 27,8 | - | - | 24,7 | - | 19,4 | - | 12,9 |
| 3 | 30,8 | - | - | 27,4 | - | 21,5 | - | 14,3 |
Beim überwiegenden Teil der DRM-Sendungen wird heutzutage Modus A oder B in der Schutzklasse 1 verwendet, wobei Modus B am häufigsten auf Kurzwelle anzutreffen ist.
Lediglich diese beiden A und B Moden erlauben mit ihren Bitraten um ca. 20 kbit/s bei einfacher Kanalbandbreite (9/10kHz)die häufig in der Öffentlichkeit gepriesene UKW-nahe Audio-Qualität. Durch die Verwendung von AAC in Verbindung mit der sog. "Spectral Band Replication" (kurz: SBR) erreicht man eine Audio-Bandbreite von 15 kHz (ab 22 kbit/s) bei einem Bandbreitenbedarf von lediglich 9 oder 10 kHz im Funkfrequenz-Spektrum. Allerdings klingen die Spektralanteile zwischen 6 und 15 kHz auch für das ungeübte Ohr etwas synthetisch.
Die Moden C und D dienen momentan nur der Vorführung des Verhältnisses aus Unempfindlichkeit gegenüber Fading-Effekten und der erreichbaren Bitrate.
Die Audio-Qualität der Moden C und D ist bei Verwendung von AAC relativ bescheiden und nur wenig besser, als die herkömlicher AM-Sendungen. Wird zudem noch eine hohe Schutzklasse eingesetzt, kann sie sogar als schlechter empfunden werden, als die analoger Aussendungen, weil die Art der Störungen ungewohnt ist. Auch wenn dieser Punkt die letzten beiden Moden zunächst unattraktiv erscheinen lässt, gilt dennoch (bei ausreichendem Rausch- und Störsignalabstand) wie bei allen digitalen Rundfunksenungen im Bezug auf die Ton(Bild)-Qualität: Sendersignal = Empfangenes Signal, der Ton ist also frei von Rauschen, Knacken und Pfeifen. Zudem kann zusammen mit einem der für DRM standardisierten Sprachencoder (HVXC und CELP) eine gute bis sehr gute Sprachqualität erreicht werden, so dass diese Moden zumindest für Informationsprogramme durch ihre Robustheit wieder attraktiv sein können.
Weitere Sendeformen
Eine Sonderform des DRM, bei der ein digitales und ein analoges Programm im gleichen Kanal übertragen werden, wird als Singlechannel-Simulcast-Verfahren (SCS) bezeichnet. Es wird z.B. von der Stimme Russlands auf 693 kHz (Mittelwelle) vom Senderstandort Zehlendorf bei Oranienburg verwendet.
Seit dem 22. Oktober 2004 sendet auch Radio Nord ein Oldie- und Schlagerprogramm auf 945 kHz (Mittelwelle) vom Senderstandort Ulbroka bei Riga in Lettland. Dabei kommt ein 2,7-kW-Sender des neuseeländischen Herstellers Blyth Radio Systems zum Einsatz.
Leider muss im SCS-Betrieb das AM-Signal deutlich stärker sein als der digitale (DRM-)Anteil der Sendung, um das Hintergrundrauschen bei analogem Empfang erträglich zu halten. Dadurch reduziert sich natürlich das DRM-Versorgungsgebiet gegenüber einer rein digitalen Aussendung ganz deutlich.
Siehe auch
Weblinks
Offizielle Portale
Info-Seiten
Standalone-Empfänger
- Mayah DRM 2010 Nachfolger des ersten DRM-Weltempfängers
Software
- DRM Software Radio Software-Radio der Fraunhofer-Gesellschaft für integrierte Schaltungen
- Dream Open-Source-Software-Radio der TU-Darmstadt
- HamDream Modifizierte DReaM-Variante für den Amateurfunk mit 2,5 kHz Bandbreite
- Diorama Open-Source DRM Empfänger für MATLAB vom Lehrstuhl für Nachrichtentechnik der TU Kaiserslautern
Hardware/Software-Kombinationen
- Digital World Traveller Kleiner DRM-Empfänger für den USB-Port
- DRT1 DRM-fähiges Emfpängermodul (10 kHz - 30 MHz)
- Sistel CIAOradio H101 Allmode-Empfänger für den PC
- http://www.winradio.com Verschiedene DRM-taugliche Breitbandempfänger für den PC
Bastelprojekte
- Modifikationen und Selbstbauempfänger
- Bezugsquelle für DRM-Bausätze
- Röhrenaudion für DRM (Wiki: Audion)
Sendeplan
Rundfunkstationen
- Deutsche Welle Digital Radio DRM
- bit eXpress, deutscher experimenteller DRM-Sender (auch als Livestream über's Web zu empfangen)
- Webradio der Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule Nürnberg auch per DRM empfangbar
- Erläuterungen zum Übertragungsverfahren
