Operátoři rozhlasových a televizních sítí i regulátor zpravidla prezentují pokrytí sítí jako celku. Operátoři se pak při spuštění nových vysílačů chlubí mapami pokrytí jednotlivých vysílačů. Jedna, případně dvě barvy označují území, pro které je ve výpočtu splněna určitá mezní predikovaná úroveň signálu. Druhá barva, pokud je použita, platí pro kritičtější podmínky simulující s různým odstupem mezní úrovně možnost příjmu uvnitř budov.
ČTÚ prezentuje pokrytí digitálního rozhlasu DAB+ dokonce dvěma mapovými projekty (digi.ctu.cz a qos.ctu.cz).
Ve snaze nahlédnout trochu více pod pokličku návrhu rozhlasových sítí používám množinu bohatších zobrazení pokrytí – jak jednotlivých vysílačů, tak celé sítě.
| Vysílač | Blok | Polarizace | Ensemble ID | Nadm. výška | ERP (W) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mochov | 12C | V | 2005 | 202 | 199 | Foto |
| Cheb – Zelená hora | 12C | V | 2005 | 634 | 199 | Foto |
| Jiřetín pod Jedlovou | 12C | V | 2005 | 774 | 100 | Foto |
| Rakovník-město | 12C | V | 2005 | 366 | 100 | Foto |
| Aš-Háj | 12C | V | 2005 | 754 | 100 | Foto |
| Mikulov | 12D | M | 2006 | 554 | 5011 | Foto |
| Hodonín | 12D | V | 2006 | 417 | 1995 | Foto |
| Třebíč | 12D | V | 2006 | 479 | 199 | Foto |
| Vsetín | 12D | V | 2006 | 445 | 100 | Foto |
Predikovaná úroveň signálu v krocích po 10 decibelech ukazuje pokles úrovně signálu směrem od vysílačů a skutečnost, že přijímače musejí pracovat se signály o úrovních lišících se i o 70 decibelů, tj. u slabého signálu až v (deseti)miliontinách úrovně toho silného.
Multiplex ČRo DAB+, predikce pokrytí nových vysílačů plánovaných pro rok 2022, úroveň signálu
Multiplex ČRo DAB+, predikce pokrytí sítě
Dominance znázorňuje, jak se vysílače poperou o pokrývané území. Pokud je v daném místě splněna prahová úroveň signálu od vybrané množiny vysílačů určené pro výpočet, místo je barevně přisouzeno vysílači s nejvyšší úrovní signálu (bez ohledu na to, je-li to o jeden, nebo třeba třicet decibelů). Následující mapky znázorňují, jaký mají územní „apetit“ letos plánované vysílače a dokrývače a následně jakou mají „palebnou“ sílu v síti již dříve spuštěných vysílačů.
Multiplex ČRo DAB+, predikce pokrytí sítě – dominance vysílačů
Další téma nám nadělil Český rozhlas na letošní konferenci DigiMedia, když ukotvil prahové hodnoty simulující dvě hladiny vnitřního pokrytí – „indoor dostatečné“ (+14 dB proti prahové úrovni pro „outdoor/mobile“) a „indoor dobré“ (+20 dB vůči hodnotě používané pro pokrytí vně budov). Před dvěma lety jsem pro porovnání tehdejšího přírůstku multiplexu ČRo použil útlum 15 dB.
Multiplex DAB+ ČRo, predikce pokrytí nových vysílačů – úroveň signálu
Letošní rozšíření pokrytí DAB+ multiplexu Českého rozhlasu je zásadní pro jižní Moravu. Vysílače Mikulov a Hodonín jsou jedinými výkonnějšími vysílači z tohoto vrhu. Dvojice dokrývačů doplňuje pokrytí na Chebsku.
Limitované vyzařování vysílače Buková hora směrem na severovýchod se snaží zalátat dokrývač Jiřetín pod Jedlovou, směrové omezení Radhoště zase dokrývač pro Vsetín. Na luxusní pokrytí uvnitř budov se mohou těšit i v okresních městech Rakovník a Třebíč.
Výběr dokrývače Mochov v kontextu blízkého chabě pokrytého Kolínska a Nymburska z pohledu pokrytí uvnitř budov zůstává záhadou.
Poslední téma má za úkol ukázat přírůstek pokrytí po uvedení nových vysílačů a dokrývačů do provozu, opět pro úroveň pokrytí vně budov i dvou úrovní pokrytí uvnitř budov.
Červená barva zde značí nově pokrytá místa pro podmínky „Outdoor/mobile“, „Indoor dostatečné“ a „Indoor dobré“. U pokrytí vně budov je patrný malý plošný přírůstek pokrytí, zatímco v případě pokrytí „Indoor/dostatečné“ je patrný přírůstek pokrytí v oblastech v okolí nových vysílačů a dokrývačů.
Při útlumu 20 dB (Indoor/dobré) dochází k radikálnímu zmenšení pokrytí stávajících i plánovaných vysílačů. Obdobný výsledek úbytku pokrytí jsem pozoroval i při simulaci pokrytí VKV-FM, nejedná se tedy o nějakou digitální specialitu… Představa o plošném pokrytí většiny území ČR na modelový útlum 20 dB je zjevně mimo reálné možnosti jakékoliv sítě.
Modelování útlumu šíření do vnitřních prostorů může vést k představě, že příjem uvnitř budov bude vždy horší než v podmínkách před domem na ulici, pro které se počítá kategorie „Outdoor/mobile“.
Ve vyšších patrech budov, zvláště pokud mají okna situována směrem k vysílači, však bývá příjem i na přijímače s teleskopickou anténou výrazně lepší (přijímače pracují s vyšší úrovní signálu).
Problematický příjem se dá naopak očekávat v přízemních patrech, místnostech s okny do budovami sevřeného dvora, v kancelářských budovách s okny s determálními skly (mohou způsobit útlum až cca 40 dB proti situaci, kdy se otevře okno) a ocelových nebo železobetonových halách.
Signálová realita posluchačů žijících například v jednom bloku bytových domů se může lišit o desítky decibelů. Ti v přízemí mohou mít problém poslouchat místní vysílače. Ti v horních patrech budou třeba ladit desítky kilometrů vzdálené vysílače a disponovat daleko širší programovou nabídkou.
Jak vznikaly mapky pokrytí?
Prezentované mapky pokrytí vznikly díky datům vypočteným v prostředí volně dostupného softwaru Radio Mobile s následným zpracováním v prostředí systému ArcGIS Pro.
Výpočetní model Radio Mobile pracuje s terénním profilem a výsledky jsou blízké u nás používaným výpočtům dle ITU 1812–5.
Výpočet byl prováděn pro podmínky pokrytí vně budov/příjem v automobilu, ve výšce 1,5 m, 50/50/70 % času/míst/situací a mezní úroveň byla 53 dBuV/m v rastru 250 m. Výsledné pokrytí je o nízké jednotky dB optimističtější než výsledky prezentované ČTÚ (kompletní set jejich nastavení není veřejně k dispozici) na základě experimentů s několika přijímači.
Data pro výpočet jsem připravil na základě otevřených dat ČTU, konkrétně tabulek rozhlasových vysílačů a vyzařovacích diagramů.
ČTÚ ve svých jinak obsahově úplných datových sadách z nepochopitelných důvodů neuvádí výšku anténního systému nad zemským povrchem (čímž v podstatě odporuje smyslu otevřených dat), proto je nutné tato data doplňovat z jiných zdrojů, např. z německé spolkové síťové agentury.
Mapy pokrytí mají obecně informativní charakter a jsou především pomůckou pro plánování sítě – porovnání/výběr lokalit, návrh anténního systému i třeba přípravu podkladů pro mezinárodní koordinace vysílačů.
Mezní úrovně, kdy se dá dané místo považovat za pokryté, jsou obsaženy v doporučeních ITU a EBU.
Příjmové vlastnosti dobře navržených a kvalitně provedených přijímačů často umožňují příjem i v místech, které mapy pokrytí s rezervou na „zaručené pokrytí“ dle doporučení označují za nepokrytá. I v digitální době se na trhu bohužel objevují přijímače, které nesplní ani podmínky uvažované v doporučení, jejichž citlivost na signál / odolnost vůči rušení je mizerná a kazí tak zbytečně těm posluchačům, kteří si je v obchodě vylosovali, důvěru v DAB+.
Další možný rozvoj sítě DAB+ vysílačů
Následující pasáž je autorskou spekulací. Jsem si vědom technických, ekonomických a smluvních limitů, které standardně provázejí rozšíření sítě vysílačů, jež ve výsledku srovnají fikci do třeba ne až tak růžové reality.
I po letošním plánovaném rozšíření zůstává v síti podle predikce pokrytí v kategorii „indoor/dostatečné“ řada „bílých míst“, modelově nepokrytých. Prezentované výsledky jsou optimističtější než ve výpočtech ČRo a ČTÚ, plocha bílých míst je zde tedy menší. Takto definovaná bílá místa má smysl řešit především v oblastech s větším počtem obyvatel/městy, kde se dají očekávat podmínky s významnějšími útlumy šíření do budov.
Rozvoj sítě byl na počátku výstavby zaměřen na zajištění co největšího „outdoor/mobile“ pokrytí z malého počtu vysílačů. Motivace přidání dalších vysílačů do struktury sítě je tak nepochybně ovlivněna aktuálním stavem sítě a od tohoto stavu odvozenými potenciálními benefity nových vysílačů.
Například v severozápadních Čechách dosud nebyly pro DAB+ využity tradiční VKV-FM rozhlasové lokality Plzeň-Krašov a Chomutov – Jedlová hora, které v počáteční fázi „přesvítil“ krušnohorský Jáchymov-Klínovec (na VKV-FM bez celoplošných stanic).
Z dominantních vysílačů Českých Radiokomunikací „svůj“ DAB+ už nemá jen Cukrák. Tyto tři velké vysílače vkládám k porovnání do sítě s parametry bez směrového omezení a vyzářeným výkonem 10 kW, v případě Chomutova se jednalo o 2 kW.
Za jednoznačně nedostatečně pokrytá problematická území na pomezí Čech a Moravy lze určitě považovat Orlickoústecko a Svitavsko, v linii rozhraní se pak nabízí ještě Novoměstsko. Všechny tři oblasti disponují lokalitami, které mohou mít z pohledu pokrytí vyšší než jen „dokrývačové“ ambice. Vysílám je tedy do pomyslného souboje s 2 kW všesměrově, podobně jako také Písek.
Limitované vyzařování vysílače Jeseník-Praděd se v mém pojetí snaží doplnit dokrývač Jeseník Město s 500 W, omezené vyzařování z Ostravy-Hošťálkovic si zase bere za výzvu dokrývač Opava. Přesné polohy ve výpočtech uvažovaných vysílačů a dokrývačů včetně výšek anténních systémů jsou redakci známy.
Po loňském ukončení provozu AM vysílačů s programy Českého rozhlasu a letošní demolici věží dlouhovlnného vysílacího střediska Topolná je asi nejostřeji sledovaný osud středovlnného střediska Liblice. V zahraničí se některé stožáry AM vysílačů využívají také k šíření rozhlasového vysílání VKV-FM či DAB+. K pokusným výpočtům si tedy dovolím přidat i Liblice (zvolil jsem severní stožár) s anténním systémem umístěným na vrcholu nejvyšší stavby v České republice. Nebyl by teoreticky prostor pro záchranu střediska tímto způsobem?
Středisko Liblice je situované shodou okolností uprostřed jedné z největších nepokrytých oblastí dle kategorie „Indoor/dobré“. O přízeň na vstupu přijímače zde soupeří desítky kilometrů vzdálené vysílače Ještěd, Černá hora, Krásné, Žižkov a místy i Buková hora.
Následující mapky využívající již představených témat ukazují, jak by si fiktivní vysílače mohly vést v síti vysílačů zamýšlených pro provoz na konci letošního roku.
Potenciální přírůstky pokrytí pro různé kategorie pokrytí vně a uvnitř budov uzavírají mapové produkty tohoto článku.
V kategorii „Outdoor/mobilní“ zřetelně největší díru látá Jeseník Město. V kategorii „Indoor dostatečné“ se činí všechny fiktivní vysílače a dokrývače. Malý efekt rozšíření pokrytí ve vztahu k vysokému vyzářenému výkonu je patrný u vysílače Praha-Cukrák. Kategorie „Indoor dobré“ zdůrazňuje lokální význam vysílačů a dokrývačů pro vnitřní pokrytí.
Pokrývací rozcvička si nekladla za cíl být vyčerpávající – Šumava, Frýdlantský výběžek, okolí Moravských Budějovic, Valašsko a kdejaká „záhorácká“ území si do budoucnosti zaslouží také pozornost. S ohledem na existenci dalších distribučních cest (satelit, internet, DVB-T2), o kterých se nám před dvaceti nebo třiceti lety ani nesnilo, však není bezpodmínečně nutné, aby veškerý příjem uvnitř budov garantoval právě DAB+. Zvláště v malých rozdrobených oblastech u hranic odstíněných od vnitrozemí horami a kopci bývá efektivnější se spolehnout na alternativní distribuční zdroje.
Pár poznámek na závěr
Od posledního rozšíření DAB+ sítě v roce 2020 spustil Český rozhlas téměř 20 nových analogových VKV-FM dokrývačů (nových frekvencí) svých programů, často ve městech, kde je perfektní pokrytí DAB+. Další analogové dokrývače jsou v přípravě, dokonce i v Praze!
DAB+ multiplex Českého rozhlasu stále využívá vyšší zabezpečení proti chybám v radiovém kanálu 2-A u všech přenášených programů. Standardní je 3-A, na ně jsou také připravovány výpočty pokrytí. Vyšší zabezpečení ruku v ruce s požadavkem přenášet 16 stanic znamená znatelně nižší datovou kapacitu a s tím i reálný datový tok pro audiosignál v rozmezí přibližně 30 až 60 kb/s pro jednotlivé programy.
Rodina AAC kodeků je mocný nástroj na kvalitní přenos zvukového signálu při nižších datových tocích, ale i společnosti podílející se na jejich vývoji uznávají pokles subjektivně vnímané kvality zvuku ve zmíněném rozmezí bitrate – v následujícím obrázku verze HE-AAC a HE-AAC v2. Snížení kvality u AAC nemusí nutně znamenat, že se ve zvuku objeví znatelné zkreslení, spíš se jedná o to, že „tam něco chybí“.
Pro spoustu posluchačů bažících po kvalitním poslechu je současný stav multiplexu neuspokojivý a nekonkurenceschopný s jinými zdroji, pro které je standardem alespoň pro hlavní stanice datový tok AAC-LC 128 kb/s – například v internetových streamech i DVB-T2.
Vyšší zabezpečení (2-A i 1-A) u nás používají provozovatelé soukromých multiplexů Teleko a RTI cz, dosud omezení maximálním vyzářeným výkonem 1 kW. Vyšší zabezpečení jim dává možnost docílit pokrytí, pro které by se standardním zabezpečením 3-A potřebovali násobně vyšší výkon vysílačů. Moje zkušenosti s jejich automobilovým příjmem ve vybraných oblastech umožňujících srovnání s pokrytím multiplexu ČRo jsou velmi dobré.
Multiplex Českého rozhlasu má přitom proti soukromníkům bohatou síť vysílačů, které mohou využívat až dvacetinásobného vyzářeného výkonu a směrem do vnitrozemí vysílače většinou nemají omezené vyzařování, pokrytí doplňují i dokrývače na dálnici.
Případný test změny zabezpečení doprovázený zvýšením datového toku třeba jen na jedné stanici, například Vltavě nebo D-dur, by byl pro část hudebních fajnšmekrů určitě zajímavý. A po čase by mohl vést k rozhodnutí převést do standardního režimu celý multiplex.
Ke stažení: Mapy pokrytí z nových lokalit sítě DAB+ Českého rozhlasu (plné rozlišení), 66 MB, formát ZIP
