- Digitales Satellitenradio
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Das Digitale Satelliten-Radio (DSR) war in Deutschland die erste Radioausstrahlung auf digitalem Wege für den Hörer. Anders als bei heutigen digitalen Sendeverfahren stand bei DSR nicht die Steigerung der Programmzahl, sondern die Verbesserung der Übertragungsqualität im Vordergrund.
Inhaltsverzeichnis
Geschichte
Den ersten Prototyp eines Empfangsgerätes für DSR stellte die Firma Telefunken im Jahre 1982 auf der Messe HiFiVideo vor. Im Herbst 1984, nach einem Kabelpilotprojekt im gleichen Jahr, fiel die Entscheidung für dieses System. 1989, auf der Internationalen Funkausstellung in Berlin, startete Bundespostminister Christian Schwarz-Schilling am 24. August den Digitalen Satelliten-Rundfunk. Über die beiden Satelliten DFS 1 Kopernikus, TV SAT 2 und das Kabelnetz der Deutschen Bundespost Telekom war nun ein Paket mit 16 Hörfunkprogrammen bundesweit zu empfangen. Für den Empfang benötigte man einen speziellen DSR-Empfänger, der anfangs deutlich mehr als 1000 DM kostete. Für Satellitenempfang war zusätzlich eine kleine Flachantenne mit einer Kantenlänge von nur 30 cm erforderlich. Zum Jahresende 1994 wurde die Aussendung über den Satelliten TV SAT 2 abgeschaltet. Dadurch war das Programm nur noch über den Satelliten Kopernikus und das Kabelfernsehen der Telekom zu empfangen.
Gerüchte über die Abschaltung und das Auslaufen der Verträge zwischen Telekom und Programmanbietern 1996 führten dazu, dass ab 1995 die Preise für DSR-Empfänger auf rund 200 DM fielen. Insgesamt wurden etwa ein- bis zweihunderttausend DSR-Hörfunkgeräte verkauft. Der auf Einladung des damaligen DTAG-Chefs Ron Sommer einberufene "Runde Tisch" zur Entwicklung des Kabelfernsehens beschloss am 20. Mai 1997, dass dringend die vom DSR belegten Sonderkanäle S2 und S3 für die analoge TV-Verbreitung geräumt werden müssen. Das sollte zum Jahresende 1998 erfolgen. Am 16. Januar 1999 um 0:01 Uhr war es dann soweit. Das DSR wurde trotz der Proteste vieler Hörer abgeschaltet. Für Geräte, die nach 1996 gekauft wurden, gab es eine Entschädigung von der Telekom.
Bis zuletzt wurden folgende Hörfunksender per DSR auf 118 MHz (Sonderkanäle 2 und 3) im Kabelfernsehen der Telekom verbreitet:
- K 01: Bayern 4 Klassik
- K 02: Südwestrundfunk 2
- K 03: Radio Bremen 2
- K 04: Hessischer Rundfunk 2
- K 05: NDR Radio 3
- K 06: Deutschlandfunk xtra (mono)
- K 07: Deutschlandfunk
- K 08: Westdeutscher Rundfunk 3
- K 09: Deutschland Radio Berlin
- K 10: SR 1 (Europawelle Saar)
- K 11: Rheinland-Pfälzisches Radio 2
- K 12: Klassik Radio
- K 13: RTL Radio
- K 14: Radio Melodie
- K 15: MDR Sputnik
- K 16: Energy München
In einer noch weit über den 16. Januar hinaus laufenden Endlosschleife wurde die Einstellung von DSR mit folgenden Worten von der Telekom erläutert: "Mit Ablauf des 15. Januars ist der Betrieb von DSR, wie bereits mehrfach angekündigt, eingestellt worden. Weitere Informationen können Sie unter der kostenfreien Telefonnummer 0800 3738393 erhalten".
In der Schweiz war das DSR unter dem Namen DigitSuperRadio zumindest bis 2001 in einigen Kabelnetzen (z. B. der Cablecom) noch aktiv. Zeitweise gab es dort zwei Pakete, ein deutsches und ein schweizerisches, mit insgesamt 32 Sendern.
Die Nachfolger von DSR
Eine ersatzweise Ausstrahlung über Satellit der ursprünglich mittels DSR verbreiteten Radiosender erfolgt bei analogen Transpondern durch ADR und digitalen Transpondern durch DVB-S.
Bis März 1999 waren bis auf den SWR 2 und SR 1 alle ehemaligen DSR-Sender des öffentlich-rechtlichen Rundfunks als DVB-C im Kabelfernsehen der Telekom in den Bouquets von ARD und ZDF digital zu empfangen. Die Bitrate des nunmehr komprimierten Digitalmodus lag bei 192 kBit/s.
Zum Empfang dieser Angebote ist allerdings eine neue Hardware erforderlich, weil die DSR-Tuner nicht zum Empfang von ADR oder DVB-Signalen geeignet sind.
Technik
Im Vergleich zu ADR, DAB oder DVB, die mit Datenreduzierung arbeiten, wurde bei DSR darauf verzichtet. Die Wiedergabequalität von DSR ist mit einer Audio-CD vergleichbar. Es wurden 16 Radioprogramme digital zu einem Paket gebündelt über einen Satellitentransponder ausgestrahlt und im Kabelnetz der Deutschen Telekom auf 118 MHz (Kabelkanal S2/3) weiterverbreitet.
Auch wurden zur Musik auch weitere Daten übertragen: Es gab ein Sprach-/Musikbit, das die Empfänger nutzen konnten, um die Lautstärke für Sprachen und Musik getrennt einzustellen. Mitübertragen wurde die Senderkennung und die Art des Programms wie Klassik, Popmusik oder Kulturprogramm.
Für die Übertragung wurde eine Abtastrate von 32 kHz gewählt, da dies der international vereinbarten Abtastfrequenz für digitale Tonprogramm-Übertragungsleitungen entspricht. Somit konnten Audiosignale bis 15 kHz übertragen werden.
In der Zeit der Planung des DSR baute die Deutsche Bundespost gerade ihr digitales Netz auf. Durch die Zusammenfassung von 30 Telefonkanälen (Primärmultiplexanschluss) ergab sich ein Bündel mit einer Übertragungsrate von 2048 kBit/s (DS2). Diese kleinsten Bündel konnten weiter zu Bündel höherer Ordnung mit 8448 (DS8), 34368 (DS34) oder 137472 kBit/s (DS140) zusammengefasst werden.
Da bei 16 Bit inklusive Paritätsbit pro Kanal drei Kanäle 1632 kBit/s ergeben, wäre der Rest von 288 kBit/s Verschnitt. Mit der Verringerung der Wortbreite auf 14 Bit wurde die Kanalbitrate optimal ausgenutzt. Die Nettobitrate eines Stereosignals (2 × 14 Bit × 32 kHz = 896 kBit/s) erreichte annähernd die halbe Nettobitrate (992 kBit/s) des DS2-Bündels. So wurde für das Stereosignal die halbe Bruttobitrate 1024 kBit/s (DS1) gewählt. Zudem war es sinnvoll, einen ähnlichen Rahmenaufbau mit 256 Bit zu nehmen.
So bestand ein 256-Bit-Block aus 8 Bit Rahmenkennung, gefolgt von 4 × 30 Bit Musikdaten, weiteren 8 Bit Zusatzinformation und nochmals 4 * 30 Bit Musikdaten. Auf einer DS2-Leitung wurden 8000 dieser Blöcke pro Sekunde übertragen.
Die 30 Bit eines Samples bestanden aus 14 Bit für den linken Kanal und 14 Bit für den rechten Kanal bei einem Stereosignal bzw. zwei Monokanäle und je ein 15. Paritätsbit. Dieses wurde mit dem 3-Bit-Skalenfaktor verrechnet, der in diesem Bit mitübertragen wurde. Die Wortbreite von 14 Bit, die durch die vollständige Ausnutzung der Postzubringerstrecken vorgegeben war, wurde auch bei der Funkübertragung beibehalten. Erst der DSR-Empfänger restaurierte das 16-Bit-Tonsignal wieder.
Bei der Spezifikation der DS1-Schnittstelle wurde versucht, eine neuen Qualität der Tonsignalübetragung zu realisieren. Zitat: „Mit der Absprache zwischen den Rundfunksanstalten und der DBP, in Zukunft für höherwertige Tonverbindungen die DS1-Tonkanaltechnik mit digitaler Signalübertragung einzusetzen, hat sicherlich eine neue Ära der Tonleitungstechnik begonnen.“[1]
Die Kodierung
14 Bit ergeben bei 10 dB Sicherheitsabstand und linearer Quantisierungskennlinie bei einem sinusförmigen Signal ein Signal-Rausch-Verhältnis von 76 dB zufolge Quantisierungsrauschens. Da man die Dynamik von 98 dB von 16 Bit erhalten wollte, musste man das Signal kodieren. Dazu wurde das Signal in acht 6 dB breite Abschnitte zerlegt. Von jeweils 64 aufeinander folgenden Samples wurde der Höchstwert genommen und ein 3-Bit-Skalenfaktor für diesen Block berechnet. Dieser Skalenfaktor wurde innerhalb der Paritätbits übertragen, 21-mal pro Block. Bei der Dekodierung im Empfänger wurde er durch Mehrheitsentscheidung festgelegt. Ein Skalenfaktorbit von 1 invertierte das Paritätsbit des entsprechenden Worts.
Verluste traten nur bei Vollaussteuerung (0 dB – Skalenfaktor 0) auf. In diesem Fall wurde das niederwertigste bzw. wurden die beiden niederwertigsten Bits nicht übertragen. Dies war jedoch vernachlässigbar, denn die oberen Pegel dienten der Aussteuerungsreserve und es wurde davon ausgegangen, dass sie selten vorkommen. So konnten die 16 Bit des originalen PCM-Signals übertragen werden. Diese 16/14-Bit-Gleitkommadarstellung war ausbaubar für eine Übertragung von bis zu 18 Bit pro Sample.
Auf der Satellitenstrecke wurde dieser Datenstrom mittels des BCH-Codes kanalkodiert, um die Redundanz zur Fehlererkennung und Fehlerkorrektur zu erhalten. 44 Bit Nutzsignal wurden zu einem 63-Bit-Block mit entsprechender Redundanzinformation kodiert und in Rahmen zu 512 Bit Länge zusammengefasst.
Moduliert wurde dieser Bitstrom auf dem HF-Träger mittels digitaler Phasenmodulation, welche zwei Bits pro Sendesymbol übertragen kann (4-PSK). Die Bandbreite entsprach mit 27 MHz der eines Fernsehkanals. Zusätzlich zur Musik wurden Informationen mit 11 kB/s pro Stereokanal übertragen. [2]
Einzelnachweise
- ↑ Informationsbroschüre Digitaler Hörfunk über Rundfunksatelliten des Bundesministers für Forschung und Technologie (BFMT), Seite 31
- ↑ Informationsbroschüre Digitaler Hörfunk über Rundfunksatelliten des Bundesministers für Forschung und Technologie (BFMT)
Siehe auch
Weblinks
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