Konflikt eller samexistens? Militär radio, DAB (digital radio) och DVB-T (digital TV) kan samexistera om vissa kriterier uppfylls. Men var går gränsen? Ett möte som IEEE EMC Society, Sweden chapter, anordnade gav svar på frågan.

Frekvensbandet 225-240 MHz har föreslagits att användas för det civila systemen T-DAB (marksänd digitalradio), DVB-T (marksänd digital-TV) och andra generationens digital-TV, DVB-T2 (HD-kanaler).
Här stöter man dock på en konflikt eftersom de militära systemen HQII, Saturn och Marlin utnyttjar det frekvensspektrum, 225 – 400 MHz, som NATO använder. Så frågan är: Kan de civila och militära systemen kan samexistera?
Forskarna Karina Fors, Kia Wiklund och Peter Holm, FOI, har gjort en studie med titeln ”Telekonfliktanalys mellan DAB, DVB och HQII, Saturn och Marlin”.

Karina Fors, FOI

– Syftet med studien var att ge ett underlag i diskussioner med Näringsdepartementet, Kulturdepartementet och PTS om framtida frekvensanvändande för radio och TV, berättade Karina Fors under EMC-mötet i Enköping.
Enligt en avsiktsförklaring skall det svenska FM-radionätet släckas ned senast år 2020 för att ersättas av DAB (eller DAB+). Till skillnad från många andra länder har DAB-sändningarna i Sverige geografiskt sett en begränsad täckning som i huvudsak når storstäderna, eller 35 procent av befolkningen.
För marksänd digital-TV är situationen annorlunda: Hela 98 procent av befolkningen täcks.
Ökad användning av mobiltelefonin sätter press på myndigheterna att öppna nya frekvensband för det. En möjlig lösning är att flytta över vissa TV-sändningar till bandet 174-240 MHz, dvs det band som regeringen har avsatt för digitalradio.

Tre militära system
Idag används HQII av svenska försvaret, främst för att användas för interoperabilitet med Natosystem, som också har köpt in ett begränsat antal Saturn- och Marlin-system för prov och försök.
HQII och Saturn är båda frekvenshoppsystem i ett 25 kHz raster av kanaler. Placeringen är ofta på flygplatser, i flygplan och fartig. Saturn är med sitt bättre störskydd och snabbare frekvenshopp tänkt att ersätta HQII.
Marlin används i kuststationer och på fartyg. Det är IP-baserat ad-hoc-nät för höga datahastigheter. Kanaldelningen är 25 eller 500 kHz.

Frekvenskrockar
I ett värsta fall utnyttjar HQII eller Saturn samma frekvenser som DAB eller DVB-T. Eftersom de militära systemens frekvens hoppar och eftersom de civila systemen arbetar med OFDM, som innebär ett stort antal bärvågor ( 1536 för DAB och 27265 för DVB-T2) beräknas störningsgraden i form av medelpåverkan.
Marlin, som arbetar på fast frekvens, ger en annorlunda påverkan.
Resultaten av störningspåverkan visar sig i form av ökad bitfelsfrekvens.
Enligt ETSI råder följande krav:
DVB-T2 tolererar en max bitfelsfrekvens, BEP, av 10^-11 fel för användaren, eller maximalt ett fel under en timmes TV-sändning vid 5 Mbit/s överföringshastighet.
För DAB är tröskeln för bra ljud 5×10^-5. Ofta sätter man gränsen vid 10^-4.

Framräknade skyddsavstånd
FOI har använt systemmodeller för DAB och DVB-T2 för att räkna fram BEP. Utgångspunkten har varit 20 W sändareffekt för HQII och Saturn och 60 W för Marlin.
Beräkningarna har utmynnat i följande skyddsavstånd. Vi börjar med markscenariot:
* DAB: 15 – 37 km i värsta fall, eller 8-30 km för HQII och Saturn. 19-48 km för Marlin vid 25 kHz kanaler, eller 18-25 km för Marlin 500 KHz.
* DVB-T2: 14-19 km (värsta fall och medel) för HQII och Saturn. 18-25 km för Marlin 25 och 500 kHz.

Störs på 400 km avstånd
Luftscenariot är betydligt värre:
DAB och DVB-2 kan i värsta fall bli stört så länge luftgränssnittet mellan flygplan och mark innebär fri sikt (LOS, Line of Sight). Beräkningarna utgår då från att sändaren är placerad i ett flygplan på 10 000 m höjd och mottagarantennens sitter på 3 m höjd över marken. LOS kan då uppgå till 400 km! Det innebär att andra nationers Nato-system kan påverka DAB- och DVB-mottagning i Sverige.
I medeltal störs DAB vid ett LOS-avstånd på 150 km för HQII och Saturn.
DVB-T2 störs vid LOS. Det innebär att det är svårt att uppfylla tjänstekravet.
Sammantaget är telekonflikter mellan militära och civila rundradiosystem svåra att planera bort. Det är lättare eftersom störningskällorna finns på bestämda platser.

Filed under: Teknikartiklar