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Digital Radio Mondiale

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Digital Radio Mondiale (DRM) (weltweiter Digitalrundfunk) ist digitaler Rundfunk auf der Lang-, Mittel- und Kurzwelle.

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.

Die offizielle Gründung erfolgte am 5. März 1998 in Guangzhou, China.

Ein DRM-Sender ging 2004 in Deutschland in den Testbetrieb. Seit Anfang 2005 sendet RTL Radio von Luxemburg aus über die Mittelwelle 1440 kHz große Teile des Tages im DRM-Modus.

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) oder CELP zum Einsatz.

Bandbreitenbedarf

Ein DRM-Kanal belegt auf Lang- und Mittelwelle in den ITU-Regionen

  • 1, 3: 9 kHz
  • 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 zusätzlich verschiedene Übertragungsmodi, die sich untereinander in ihrer Robustheit und Bitrate unterscheiden:

Modus Träger-
abstand (Hz) 		Anzahl der Träger Symbol-
dauer (ms) 		Schutz-
intervall (ms) 		Sym-
bolrate 		Daten-
rate 		Fehler-
schutz
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 vorallem bei Kurzwellen-Übertragungen mit nur einer Reflektion 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 stör-unempfindlichste 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.
Zudem findet dieser Modus 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 62-QAM 64-QAM 16-QAM 64-QAM 16-QAM 64-QAM
0 19,6 11,6 15,2 17,4 9,1 13,7 6,0 9,1
1 23,5 14,5 18,3 20,9 11,4 16,4 7,5 10,9
2 27,8 - 21,6 24,7 - 19,4 - 12,9
3 30,8 - 24,0 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 Moden erlauben mit ihren Bitraten um ca. 20 kbit/s 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 15,2 kHz bei einem Bandbreitenbedarf von lediglich 9 - 10 kHz im Funkfrequenz-Spektrum.

Die Moden C und D dienen momentan nur der Vorführung des Verhältnisses aus Unempfindlichkeit gegenüber Fading-Effekten und der erreichbaren Bitrate.
Die Audio-Qualität ist relativ bescheiden und vergleichbar zu herkömlichen AM-Sendungen. Wird zudem noch eine hohe Schutzklasse eingesetzt kann sie sogar schlechter sein als die analogen Aussendungen. Auch wenn dieser Punkt die letzten beiden Moden unattraktiv erscheinen lässt, gilt dennoch (bei ausreichendem Rauch- 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.

weitere Sendeformen

Eine Sonderform des DRM, bei dem ein digitales und ein analoges Programm im gleichen Kanal übertragen wird, wird als Simulcast-Verfahren 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 Simulcast-Betrieb das DRM-Signal deutlich stärker sein, als der analoge (AM-)Anteil der Sendung, so dass analoger Empfang fast nur in Sendernähe möglich ist.

Siehe auch

Digital Video Broadcasting

Offizielle Portale

Info-Seiten

Standalone-Empfänger

Software

Hardware/Software-Kombinationen

Bastelprojekte

Sendeplan

Rundfunkstationen

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