CC BY
67
ОРГАНИЗАЦИЯ ОДНОЧАСТОТНЫХ СЕТЕЙ ЦИФРОВОГО РАДИОВЕЩАНИЯ СТАНДАРТА DRM. ОСОБЕННОСТИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ
DOI 10.24411/2072-8735-2018-10171
Варламов Олег Витальевич,
Московский технический университет связи и информатики, Москва, Россия, [email protected]
Ключевые слова: цифровое радиовещание, DRM, одночастотная сеть, синхронное вещание, расчет зоны синхронизации, диапазон КВ, эфирные испытания, результаты измерений.
Стандарт цифрового радиовещания DRM (Digital Radio Mondiale, Всемирное цифровое радио) является единственным, одобренным МСЭ, для применения во всем мире в диапазоне частот ниже 30 МГц. Система цифрового радиовещания DRM позволяет наиболее экономично обслуживать малонаселенные и удаленные регионы с отсутствующей вещательной инфраструктурой. Стандартом DRM предусмотрена возможность применения одночастотных синхронных сетей радиовещания. Их использование при корректном частотно-территориальном планировании позволяет повысить эффективность сетей вещания DRM, и обеспечивает экономию частотного ресурса. Построение одночастотных синхронных сетей DRM в целом отличается от построения сетей синхронного цифрового телевещания DVB-T/DVB-T2 или сетей цифрового радиовещания диапазона ОВЧ DAB/DAB+ из-за присутствия ионосферного распространения радиоволн. В данной статье рассматриваются эти особенности и предлагается методика расчета зоны синхронизма. Рассмотрение возможных сценариев размещения передатчиков показало, что наиболее выгодными может считаться их расположение под углом 90 градусов друг к другу. Описана впервые созданная в РФ в диапазоне КВ зона синхронного DRM вещания, обеспечивающая круглосуточную возможность приема с вещательным качеством на большой территории. Результаты проведенных измерений показали, что сетевое усиление достигало значений до 6 дБ при приеме на проволочную антенну и до 1 1 дБ на штыревую антенну. При использовании традиционных для вещания "дневных" и "ночных" частот можно обеспечить качественное вещание с высокой надежностью (98% декодирования аудио) в течение 24 часов в сутки.
Информация об авторе:
Варламов Олег Витальевич, д.т.н., начальник отдела, Московский технический университет связи и информатики, Москва, Россия
Для цитирования:
Варламов О.В. Организация одночастотных сетей цифрового радиовещания стандарта DRM. Особенности и результаты практических испытаний // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2018. Том 12. №11. С. 4-20.
For citation:
Varlamov O.V. (2018). Organization of single frequency DRM digital radio broadcasting networks. Features and results of practical tests. T-Comm, vol. 12, no.11, pр. 4-20. (in Russian)
Краткосрочные тесты показали, что надежность приема сигнала от двух передатчиков выше, чем от каждого в отдельности. В качестве недостатков синхронной сети отмечалось, что ее применение может ухудшать сигнал вне зоны синхронизации, где сигнал одного из передатчиков мог бы приниматься успешно.
Долгосрочные тесты показали возможность обслуживания расчетной зоны покрытия с высокой надежностью в течение всего вещательного сезона с апреля по октябрь 2006 года. Вместе с тем, отмечается, что в случае нарушения синхронизации (например, отказа оборудования синхронизации, потери сигнала СР5, потери МЕЛ пакетов в сети распределения или изменении времени задержки между сигналами передатчиков) прием во всей зоне обслуживания синхронной сети будет нарушен.
Несмотря на успешные результаты данных испытаний, в доступной научно-технической литературе отсутствуют более подробные сведения о количественных ¡параметрах, характеризующих использование синхронных сетей. В частности, не приводятся максимальные величины сетевого выигрыша, доступные скорости передачи и т.д. Проведенное сравнение одиночных передатчиков с их совместной работой осуществлялось в разные дни, когда прохождение радиоволн могло меняться в результате кратковременного изменения солнечной активности. Мощности использовавшихся передатчиков также представляются неоправданно высокими для покрытия заданной территории в режиме по* стоянного вещания.
В данной статье рассматриваются особенности организации одночастотных сетей цифрового радиовещания стандарта [ЖМ, приводятся результаты их практических испытаний и экспериментальных исследований в опытной зоне диапазона КВ, а также обсуждаются перспективы применения для диапазона ДВ.
!. Особенности построения одночастотных сетей ЦРВ
стандарта ОТШ
11остроение одночастотных синхронных сетей цифрового радиовещания стандарта ОНМ в общем случае отличается от построения синхронных сетей цифрового телевидения стандартов ЭУВ-ТД)\ В-Т2 или сетей ОВЧ цифрового радиовещания стандартов ОЛВ/ОЛВ+. Данные отличия проявляются при наличии ионосферного распространения радиоволн в диапазоне КВ (в общем случае в темное время суток и в диапазонах ДВ и СВ), а именно скачка вверх (до высоты отражающего слоя) и обратно, со свойственными ионосферному распространению радиоволн эффектами многолучево-сти, фединга и т.д.
Для построения одночастотных сетей под зоной синхронного вешания следует понимать такую зону, в которой средние напряженности поля как минимум от двух передатчиков с точностью до 6... 10 дБ равны друг другу. Если разница в напряженности поля различных передатчиков более 10..Л5 дБ, то характеристики приема определяются практически только одним передатчиком, создающим в данной области приема большую напряженность поля. 11ри этом в зоне обслуживания временные задержки между сигналами от различных передатчиков не должны выходить за границы защитного интервала. В противном случае передатчики будут создавать помехи друг другу.
2. Методика расчета зоны синхронизма
Для определенности рассмотрим методику расчета зоны синхронизма на конкретных примерах, которые могут быть адаптированы и для решения других задач с иными исходными данными.
Зона покрытия синхронной сети ЦЗРВ стандарта О К М ограничивается величиной защитного интервала, которая в режиме помехоустойчивости «В» составляет 5,3 мс. Использование режима помехоустойчивости «I)» с большим значением величины защитного интервала ведет к существенному снижению скорости передаваемой информации (и, соответственно, к снижению качества аудио кон тента), поэтому не может быть рекомендовано для широкого использования на практике. Разброс задержки распространения сигналов от передатчиков можно принять равным 2,3 мс, поэтому величина 3 мс может использоваться для определения границы зоны обслуживания синхронной сети.
Будем считать трассу односкачковой с отражением от слоя Б2, находящегося на высоте И = 350 км.
При расположении передатчиков на одной линии с зоной обслуживания межу ними обозначим через И расстояние от каждого из передатчиков до центра зоны обслуживания, которому назначим координаты х=0, у=0,
В этом случае длина пути, проходимого волной от первого передатчика с координатами х=-К, у=0, до любой точки на координатной плоскости составит:
£,* (Л + х)2 +у2 +4Л1; а от второго передатчика с координатами х=Я, у=0, соответственно:
¿2 = {Я+4/;' ■
Для выполнения условия синхронизма модуль разности длин путей от передатчиков не должен превышать расстояния, которое волна пройдет за 3 мс:
Ь3= 0.003*с= 900 км, где с - скорость света.
Решая уравнение:
(Я + х)2 +у2 +4Н2 - (Л-х)2 + у2 +4/): -0.003<г = 0.
найдем границы зоны синхронизма на координатной плоскости.
Для других вариантов расположения передатчиков на координатной плоскости длины пути, проходимого волной, определяются аналогичным образом в соответствии с геометрическими правилами.
В диапазоне ДВ в темное время суток отражение происходит от слоя О, находящегося на высоте ,10 90 км. При этом задержка между земным и двух скачковым ионосферным лучами на расстоянии 1000 км составляет 0,2 мс, уменьшаясь с увеличением длины трассы, и ее влиянием можно пренебречь.
3. Рассмотрение возможных сценариев расположения
передатчиков
Для определения наиболее «выгодных» случаев расположения К В передатчиков относительно друг друга и относительно зоны обслуживания - по критерию ее максимизации — рассмотрим возможные сценарии расположения перс-датчиков, Расстояние далее везде указано от передатчиков до точки начала координат, являющейся центром зоны синхронизма.
Границы зоны синхронизма для рассмотренного выше примера расположения передатчиков на одной линии (т.е., под углом 180 градусов) для различных расстояний от передатчиков до центра зоны обслуживания показаны на рис. 2. Точками показано расположение передатчиков на координатной плоскости, линиями - границы юны обслуживания, которая располагается между линий соответствующего цвета.
Как видно из рис. 2, данный сценарий расположения передатчиков является очень невыгодным, поскольку ширина зоны синхронизма составляет всего около 1000 км, а за ней передатчики будут мешать друг другу. Потенциальная площадь зоны обслуживания может составлять от 1 до 2 млн. квадратных километров в зависимости от диаграмм направленности передающих антенн.
Несколько большая величина зоны синхронизма обеспечивается при расположении передатчиков под углом 135 градусов друг к другу (рис. 3).
При расположении передатчиков под углом 90 градусов друг к другу (рис. 4) величина зоны синхронизма достигает 2000 и более километров и становится сопоставимой с типичным пятном покрытия в диапазоне КВ. Потенциальная площадь зоны обслуживания (без учета ДН передающих антенн) превышает 2 млн. квадратных километров.
т пг
V 1
\ I
1
мм
■
/ \
щ
1 i \
/1/1 \ \
' III „ 1
точки отражения могут оказаться в одинаковых ионосферных условиях, что может привести, например, к одновременному затуханию обоих сигналов. Рекомендовать такой сценарий для практического использования можно только после проведения его всесторонних дополнительных исследований.
Y 2 r- /
7 Y L-
/
fir
, I
fc—i f 1—
—
2 J
/ IL
_ 7 t
Рис. 4. Границы зоны синхронизма при расположении передатчиков под углом 90 градусов
^ R /
N У t i
\ Г/
\ / /
m
H £
Г*
A / I -
A J
Рис. 2. Границы зоны синхронизма при расположении передатчиков под углом 180 градусов
1-1 «ytj. /
1 i у
« v . 1 2 ■ ■ ' ■ ■ T u' Щ
/ •
- , Щ
z. ■
£
z
Рис, 3. Границы зоны синхронизма при расположении передатчиков под уг лом 135 градусов
При расположении передатчиков под углом 45 градусов друг к другу (рис. 5) величина юны синхронизма увеличивается еще больше, однако в этом случае возникает опасение о реализуемости преимуществ синхронной сети. Действительно, пути распространения волн от обоих передатчиков и
Рис, 5. Границы зоны синхронизма при расположении передатчиков под углом 45 градусов
Вводя дополнительную задержку в сигнал одного из передатчиков, можно компенсировать разницу в расстоянии, на котором расположены передатчики от зоны обслуживания, или изменять местоположение зоны синхронизма. Для проведения расчетов в этом случае к длине пути, проходимого волной от соответствующего передатчика, добавляется величина Ь'=тс, где т - величина времени задержки, с - скорость света. В частности, при расположении передатчиков парачлельно друг другу, при величине задержки 5 мс границы зоны синхронизма могут быть смешены вправо или влево на величину до 600...800 км.
Пользуясь предложенным подходом, можно рассмотреть и другие возможные конкретные сценарии взаимного расположения передатчиков п зоны покрытия.
Экспериментальные исследования синхронных КВ сетей цифрового радиовещания проводились в рамках НИР «Разработка рекомендаций по организации одночастотных синхронных Г)КМ радиовещательных сетей на базе опытной зоны», выполненной МТУСИ по заказу РТРС.
4. Описание условий тестовых испытании в диапазоне KB
Для проведения исследований параметров синхронных KB сетей цифрового радиовещания стандарта DRM необходимо было подобрать несколько (не менее двух) передающих систем, которые могли бы на одной частоте в планируемой зоне обслуживания создать достаточные для декодирования, примерно равные (с точностью до 10 дБ) напряженности поля в течение достаточно продолжительного времени суток. Если разница в на пряже: ш осгях поля, создаваемых каждым передатчиком, будет больше, это будет практически эквивалентно случаю приема сигнала от одного более мощного передатчика. Условие примерно равных на-пряженностей поля от каждого передатчика на одной частоте практически однозначно определяет примерное равенство расстояний от каждого передатчика до зоны обслуживания.
С учетом изложенных выше критериев были выбраны передатчики в Краснодаре мощностью 30 кВт в режиме DRM с антенной СГД 2/4/0.5 с азимутом 337 градусов и в Калининграде мощностью 15 кВт с антенной ВГДШПРА с азимутом 40 градусов. Передатчики были модернизированы для соответствия требованиям [10, 21] и настроены до величины MER (Modulation Error Ratio, коэффициент ошибок модуляции) более 35 дБ. Эти передатчики располагались па расстоянии порядка 1000 км от планируемой зоны приема, расположенной в Московской области.
Для выбора диапазонов частот и времени работы использовалась программа «1СЕРАС» из пакета «ITS HF Propagation». Были выбраны частоты для работы передатчиков в дневное время суток в диапазоне 9,7 МГц и в темное время суток в диапазоне 7,2 МГ ц.
В общем случае, зоной покрытия синхронной сети следует считать пересечение зон с требуемой напряженностью
поля и зон с наличием синхронизма. Как показали расчеты, зона синхронного приема находится в окрестностях Москвы большую часть времени суток, поэтому в качестве места расположения приемного пункта была использована Московская область.
5, Состав и технические характеристики
передающего оборудования
Схема организации работы технических для создания опытной зоны синхронного DRM радиовещания в диапазоне KB приведена на рис. 6. Поступающий со студии аудиокон-тент обрабатывается звуковым процессором «Оптимод» для улучшения его восприятия и подастся на DRM контент-сервер, который осуществляет кодирование аудиосигнала, добавление к нему текстовой и служебной информации, и в формате MD1 передает на каналообразующее оборудование линии связи.
Сигнал принимается спутниковой приемной станцией. С выходов спутниковых приемников MD1 сигналы поступают па DRM модуляторы, которые формируют сигнал DRM на рабочей частоте (рис. 7).
Для обеспечения работы в синхронном режиме DRM модуляторы синхронизированы по частоте и по времени двумя GPS приемниками каждый (на схеме не показаны). Сформированный радиочастотный сигнал усиливается до требуемого уровня в передатчиках и через антенно-фидерные тракты поступает в антенны. Передатчики содержат комплект оборудования для настройки, измерения параметров и контроля выходного сигнала.
DRM модуляторы подключены также к сети Internet, через которую возможно дистанционное управление их параметрами.
Х.У
Студии формирования медааконтента
Калининградский передатчик
Передатчик DRM 1
Краснодарский передатчик
Приём сигнала
Х.У
•- 1 Передатчик DRM 2
<Ш и 3
Ответвится!, у
■Ч. ;ТаГИ[
1ЖМ модулятор
Рис. 6. Схема организации работы технических средств для создания опытной зоны синхронного ОЯМ радиовещания в диапазоне КВ
8 В^й T-Comm Том 12. #11-2018
Лля исключения этого эффекта при тестовых испытаниях предложено использование следующего алгоритма работы передатчиков, представленного на рис, 8.
Рис. 7. Общий вид комплекта DKM оборудования для одного передатчика: I - модулятор фирмы RFmondial; 2 - GPS приемник фирмы RFmondial; 3 - GPS антенна Meinberg HF 2010 GPS 167;
4 - GPS антенна; 5 - эзернет роутер; 6 - предварительный усилитель для передатчика
6. Состав приемного оборудования
Стационарный приемный пункт был оборудован в Московской области. Выбранная местность характеризуется низким уровнем промышленных помех Помехи от бытовых приборов в рабочие дни в запланированный период измерений (месяц май) также практически отсутствуют.
Калиброванные антенны, применяющиеся для измерения напряженности ноля (например FMA-11), имеют очень большой антенный фактор (Ка = -36 дБ), что не позволяет использовать их для приема сигналов DRM в случае относительно небольшой напряженности поля. Поэтому для проведения тестовых испытаний синхронной сети была рассчитана, изготовлена и установлена широкополосная приемная антенна типа «T2FD». Расчет антенны был произведен с учетом привязки к местности для подвеса ее на имеющихся конструкциях. Питание антенны осуществляется коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом через трансформатор 1:16.
Калибровка приемной антенны показала, что на частотах измерений ее антенный фактор близок к нулю дБ, что позволяет провести необходимые измерения. Следует отметить, что данная величина не сильно отличается от антенного фактора штыревых антенн бытовых приемников, которые, при длине штыря 1 метр, имеют действующую высоту 0,5 метра (Ка—6 дБ). Также была подготовлена укороченная штыревая антенна, которая подключалась непосредственно в 50 Ом-ный вход измерительного приемника. При этом обеспечивался Ка ~20 дБ,
7, Проведение тестовых испытаний
Одной из основных задач проводимых тестовых испытаний является повышение эффективности работы радиовещательных сетей в стандарте DRM. Для выполнения этой задачи необходимо определить сетевое усиление синхронной сети, т.е., энергетический выигрыш, который может обеспечить синхронная сеть по сравнению с отдельно работающими передатчиками, В проводившихся ранее зарубежных экспериментах [23] сравнение синхронной сети в целом с отдельными передатчиками, входящими в ее состав, осуществлялось в различные дни. При этом, условия распространения радиоволн могли быть существенно отличаться вследствие изменения солнечной активности. В этом случае корректные результаты могли быть получены только при длительном наборе статистики, что возможно лишь при регулярном вещании.
(Ючин
Передатчик №1 Ка.мышш |>.м
Передатчик №2 Краснодар
шшт шшш. пауза
Синхронный режим
пауза
Рис, 8. Режим работы передатчиков
Поскольку в течение часа условия распространения радиоволн в первом приближении не изменяются кардинальным образом (за исключением момента рассвета), использование данного режима работы позволяет определить эффективность использования синхронной сети. Разбивка временных интервалов на меньшие отрезки (менее 20 минут) не позволила бы учесть «медленный» фединг, связанный с процессами изменения поглощения в ионосфере.
Для получения оценки эффективности работы синхронной сети при относительно «слабых» сигналах (низкой прогнозируемой напряженности поля) было принято решение о проведении круглосуточных испытаний в каждом из выбранных частотных диапазонов. В рамках тестовых испытаний проводились измерения и анализ величины напряженности поля и параметров сигналов передатчиков DRM (отношение сигнал/шум, процент корректно декодированных аудиоблоков) в различных комбинациях в соответствии с режимом работы передатчиков (рис. 8).
Измерения проводились в стационарном приемном пункте. Дополнительно проводился слуховой контроль на бытовой приемник на улицах и в здании, измерялось отношение сигнал/шум. Измерения напряженности поля сигнала в зоне приема проводились с помощью контрольно-измерительного приемника Fraunhofer DT700 и одной из заранее прокалиброванных приемных антенн. При проведении измерений от начала до конца каждого часового сеанса приемником Fraunhofer DT700 непрерывно производились соответствующие измерения с записью файлов DRM сигнала в формате RSCI, содержащих в себе сведения о напряженности ноля, ОСШ, проценте корректно декодированных аудиоблоков и времени задержки между сигналами передатчиков.
Для получения коррекпгых результатов достаточно важно обеспечить не только требуемую напряженность поля, но и достаточно малый уровень помех от других станций в рабочих и соседних каналах. Дтя выполнения этого условия предварительно были проведены измерения напряженности поля эфирных шумов и помех от других станций на всех подобранных частотах и в соседних с ними канатах на протяжении суток. Измерения проводились в той же точке, где в последующем проводились измерения полезного сигнала. Г 1а основании данных расчетов напряжет юстей поля полезных сигналов от обоих передатчиков и результатов измерений напряженности поля эфирных шумов и помех от других станций (рис. 9, 10), были разработаны графики переключения частот для каждого диапазона, обеспечивающие минимальное влияние помех на проведение измерений (табл. 1, 2).
IO
8. Результаты измерений
Из-за большого объема данных, записанных и процессе проведенных измерений, привести их полностью не представляется возможным. Далее приводятся результаты почасовой обработки по каждому из диапазонов частот. Анализируются средние и минимальные значения параметров.
Медианные значения измеренной напряженности поля для каждого из передатчиков в отдельности и при работе их в составе синхронной сети, а также рассчитанные медианные значения в диапазоне частот 7,4 МГц приведены в графическом виде на рис. ] 1.
Следует отметить, что, несмотря на изменившуюся во время проведения измерений солнечную активность, измеренные среднесуточные значения напряженности поля достаточно хорошо совпадают со среднесуточными рассчитанными значениями: для передатчика № 1 это 42,93 дБмкВ/м и 44,13 дБмкВ/м, а для передатчика № 2 48,36 дБмкВ/м и 48,13 дБмкВ/м.
Наиболее интересной для анализа параметров синхронной сети является минимальная напряженность поля.
Минимальные требования на чувствительность бытового приемника в диапазоне частот 6,2 - 27 МГц в соответствии с [ 19] составляют 28 дБмкВ/м. Очевидно, что при уменьшении напряженности поля полезного сигнала меньше чувствительности приемника, прием будет невозможным.
При работе передатчика № 1 (Калининград) наблюдается 7 часовых интервалов, в течение которых минимальная напряженность ноля опускается ниже 28 дБмкВ/м. При работе передатчика № 2 (Краснодар) таких часовых интервалов наблюдается 5, а при работе синхронной сети — только 1.
Наиболее показательным случаем увеличения минимальной напряженности поля при работе синхронной сети является пример интервала «6 часов», в котором минимальная напряженность поля от передатчика № 1 составляла 39,35 дБмкВ/м, от передатчика №2-41,4 дБмкВ/м, а при работе синхронной сети - 51,63 дБмкВ/м.
Результаты приема в диапазоне 7,4 МГц
—*— % Ауд ио 1 % Аудио 2 —•-% Аудио 1 и 2
— IMERmed 2МЕЯ те<1 1+2 MER (Tied
— 1 ERF mad —2ЕКРте<1 —1+2 ERF med
Расчет, E П 1 Расчет, Е П 2
Рис, 11. Результаты приема в диапазоне 7.4 МГц
Медианные значения измеренной напряженности поля для каждого из передатчиков в отдельности и нри работе их в составе синхронной сети, а также рассчитанные медианные значения в диапазоне частот 9,7 МГц приведены в графическом виде на рис. 12. Изменение во время проведения измерений солнечной активности в этом диапазоне частот сказалось гораздо существеннее, чем в диапазоне 7,4 МГц.
Так, измеренные среднесуточные значения напряженности поля отличаются от среднесуточных рассчитанных значений па величину около 5 дБ: для передатчика № I это 43,59 дБмкВ/м и 48,87 дБмкВ/м, а для передатчика № 252,71 дБмкВ/м и 57,5 дБмкВ/м.
Сумма средних измеренных мощностей от обоих передатчиков составляет 53,21 дБмкВ/м, сумма средних рассчитанных мощностей 58,06 дБмкВ/м, а измеренная средняя мощность при работе в синхронной сеги 53,33 дБмкВ/м.
При этом в отдельные часовые интервалы времени измеренные значения напряженности ноля отличаются от рассчитанных гораздо сильнее, чем в диапазоне 7,4 МГц, особенно на восходе Солнца.
11ри работе передатчика № 1 наблюдается 6 часовых интервалов, в течение которых минимальная напряженность поля опускается ниже 28 дБмкВ/м. При работе передатчика №2 таких часовых интервалов наблюдается 3, а при работе синхронной сети —только 1,
Результаты приема в диапазоне 9,7 МГц
100
Si во
i
m * 60
ш 40
ч
i 20
SSSSSS8SSSSSSS§SSS8SSS
Время, МСК
s s
—*—- % Аудио 1 % Аудио 2 —»— % Аудио 1 и 2
—«— 1 MER med -2MER med » 1+2 MER med
■ 1ERF med 1 ■ 2ERF med —**—1+2 ERF med
Расчет, E П 1 Расчет, E П 2
8888888888888888888888888
<--i <". 'Г оз г- о <-; -- -1 1Я ^ г.
Время. МСК
Рис. 12. Результаты приема в диапазоне 9,7 МГц
Вычисленные для каждог о часового измерительного интервала значения корректно декодированных аудиобло-ков, выраженные в процентах, для каждого из передатчиков в отдельности и при работе их в составе синхронной сети для диапазонов частот 7,4 МГц и 9,7 МГц приведены на рис. 11 и ! 2, Как видно из этих графиков, при использовании традиционных для вещания «дневных» и «ночных» частот (например, в диапазоне частот 7,4 МГц с 00 МСК по 08 МСК и в диапазоне 9,7 МГц с 09 МСК по 23 МСК) можно с высокой надежностью обеспечить вещательное качество (т.е. декодирование 98% аудиоблоков) в течение суток.
Как видно из графика рис. II, в диапазоне частот 7,4 МГц усредненное за сутки медианное значение ОСШ в случае работы синхронной сети (24,67 дБ) выше, чем при работе отдельных передатчиков (21,69 дБ и 23,83 дБ, соответственно). Также выше усредненное за сутки минимальное значение этого параметра: 10,88 дБ против 6,55 дБ и 8,00 дБ, соответственно.
Аналогично, в диапазоне частот 9,7 МГц (рис. 12), усредненное за сутки медианное значение ОСШ в случае работы синхронной сети (25,32 дБ) выше, чем при работе отдельных передатчиков (22,61 дБ и 24,31 дБ, соответственно). Также выше усредненное за сутки минимальное значение этого параметра: 13,14 дБ против 10,35 дБ и 11,45 дБ, соответственно.
Как и при рассмотрении минимальной напряженности поля, проведенный выше анализ дает только качественное представление о том, что синхронная сеть обеспечивает энергетический выигрыш по сравнению с работой отдельных передатчиков. При увеличении минимального значения ОСШ при работе синхронной сети, количество декодированных аудиоблоков в рассмотренных примерах превышало критерий комфортного прослушивания (98% декодированных аудиоблоков) при работе отдельных передатчиков.
9. Оценка сетевого выигрыша
В диапазоне KB разница в прогнозируемых медианных значениях суточного хода напряженности поля в ионосферном канале распространения может составлять более 30 дБ. Измеренные минимальные значения напряженности поля были меньше максимальных медианных значений более чем на 40 дБ. В этой ситуации для того, чтобы обеспечить декодирование служебных каналов (и получить данные по ОСШ в течение всего периода измерений) необходимо обеспечивать достаточно большую среднюю напряженность поля в месте приема с низким уровнем эфирных помех, а также использовать режим работы DRM с достаточно высокой помехоустойчивостью.
По этой причине для проведения измерений использовался режим помехоустойчивости DKM «В», 10 кГц, I6QAM, rail = 0,62 (уровень защиты № 1), Для декодирования в этом режиме в различных типах ионосферных каналов требуется ОСИ ! от 13 дБ до 21 дБ, при этом скорость передачи данных составляет 14,56 кБит/с, что позволяет использовать технологию SBR и передавать аудиоконтент с достаточно высоким качеством [9]. Минимальная используемая напряженность поля для этого режима помехоустойчивости составляет 22...25 дБмкВ/м [25].
При этом, очевидно, что при росте напряженности поля, вследствие изменения условий распространения радиоволн, будет обеспечиваться близкое к 100% декодирование аудио, а ОСШ в месте приема будет ограничиваться значением ОСШ на выходе передатчиков (32...34 дБ), выше которого оно быть не может,
В проведенном выше анализе результатов измерения напряженности поля, процента декодированных аудиоблоков и ОСШ, были приведены качественные примеры того, что синхронная сеть обеспечивает энергетический выигрыш по сравнению с работой отдельных передатчиков, но получить обоснованные количественные оценки этого выигрыша не представлялось возможным. Для проведения численной оценки возможного сетевого выигрыша была разработана следующая процедура.
Для каждого часового интервала времени вычисляется функция распределения средневзвешенного коэффициента ошибок модуляции (ОСШ) в основном канале обслуживания (MSC) сигнала ЦРВ при работе каждого из передатчиков в отдельности и в составе синхронной сети. Напомним, что вещательным критерием комфортного прослушивания считается декодирование 98% аудиоблоков. Значение ОСШ, при котором функция распределения принимает значение 0,02 (т.е., 2% аудиоблоков не декодируется) будем считать допустимым пороговым для данного часового интервала.
Сетевое усиление (в дБ) можно определить, сравнивая пороговые значения в каждом часовом интервале для каждо-
го из передатчиков в отдельности и в составе синхронной сети.
Вычисленные для каждого часового измерительного интервала значения допустимого ОСШ, выраженные в децибелах, для каждого из передатчиков в отдельности и при работе их в составе синхронной сети для диапазонов частот 7,4 МГц и 9,7 МГц представлены в графическом виде на рис. 13 и ¡4.
Рис. 13. Зависимость допустимого ОСШ при декодировании 98% аудио от времени суток в диапазоне 7,4 МГц
\\
О о Ь о о о о с о о о о с Ч- Ñ « Ч о о о 9 © Г- о о о с 9 9 о с « а От- ооооооос ооооооос N rt 7 в « N в Ó с < F С С г-Í, ООО ООО í\¡ rt ó (М п
Время МСК
-»-П1 ->— П1+П2 ■ Л2
Рис, 14, Зависимость допустимого ОСШ при декодировании 98% аудио от времени суток в диапазоне 9,7 МГ ц
Применение синхронной сети позволяет увеличить как среднесуточное значение допустимого ОСШ, так и увеличить количество часовых интервалов, в которых можно передавать сигнал с более высокой кодовой скоростью и, соответственно, с более высоким качеством аудиоконтента при обеспечении нормативной надежности декодирования.
В качестве наиболее показательных случаев можно привести следующие примеры:
Время, М(3£/диапазон частот, МГц Передачи« 1, Доп. ОСШ, дБ /декод. Аудио,% Передатчик 2, Доп. ОСШ. дБ /декод. Аудио,% Передатчики 1 и 2, Доп. ОСШ, дБ /декод. Аудио,% Выигрыш SFN, дБ
4:00 / 7,4 13,4/99,83 14.8/99,94 20,7/100 5,9
19:00 /9,7 16,8/99,48 19,7/98,46 25,8/100 6,1
Допустимое ОСШ при декодировании 93% аудио {7.4 МГц)
У
V /
S Ö о о Í4 о о о с о о о с п ч in 1[ s 1 эоооооос 9 о 9 о о о < ) m о ^ N п ч и о о с 5 0 0C i щ s s i t о о о о о 9 Ö -г- еч ¿4 <4 ÍN э о з 9 о V
Время МСК
-•-П1 — П1-П2 П2
Допустимое ОСШ при декодировании 98%аудио (9 7 МГц)
Проводившийся сеанс приема в искусственно ухудшенных условиях (на штыревую антенну длиной 1 метр, которая подключалась непосредственно в 50 Ом-ный вход измерительного приемника, что соответствует некоторым бытовым приемникам с не очень хорошим согласованием антенны) показал возможность получения еще большего значения сетевого выигрыша:
Время, МСК/диапазон частот, МГц Передатчик 1, Доп. ОСШ, дБ /декод Луди о,% Передатчик 2, Доп. ОСШ, дБ /декод. Аудио,% Перелагчикн 1 и 2, Доп. ОСШ, дБ /декод. Луди о,% Выигрыш дБ
19:00 /9,7 15,2 / 99,95 14,1 /99,22 26,6/100 11,4
В качестве иллюстрации рассмотренных примеров для часовых интервалов «4 часа, 7,4 МГц» и «19 часов, 9,7 МГц,
МттлйВ
укороченная антенна» на рисунках л,15, 3.16 приведены функции распределения ОСШ, а на рисунках 3,17, 3,18 -временные диаграммы ОСШ, напряженности поля и корректно декодированных аудиоблоков, соответственно.
Как видно из временных диаграмм на рисунках 3.17, 3.18, в синхронном режиме работы (в среднем 20 минутном отрезке часа) и напряженность поля, и ОСШ имеют меньше «глубоких» провалов, чем при работе каждого из передатчиков в отдельности — в первый и в последний 20 минутные отрезки часа. Приведенные на рисунках 3.15, 3.16 примеры процедуры определения допустимого порогового значения ОСШ позволяют получить количественные значения сегево-го выигрыша, которые в проведенных экспериментах достигали величин до 6 дБ в «хороших» условиях приема и до 11 дБ в «ухудшенных» условиях приема.
\№ттпЬБ
95
Передатчик I
(МттлйВ
7.509 07 10.98 13.25 15 51 17 77 20 03 22 29 24 55 26 82 29.08
Начальный участок функции распределения
ЛгТТБЙв
14 901632 17.87 19.42 20.98 22 53 24 08 25.63 27.18 28 73 30.41 Передатчики I и 2 в SFN
МттпйВ
14.901645 18 13 19 81 21.49 2317 24.85 26 54 28.22 29.90 31.58 Начальный участок функции распределения
8 42 10.22 12.55 1471 16.37 19.03 21.18 23.34 25 50 27.66 30.00
Передатчик 2
8.6010.40 12.73 14,09 17,23 19.57 21.91 24.24 26.53 28.92 31.26
Начальный участок функции распределения
Рис, 15, Функции распределения ОСШ для часового интервала «4 часа, 7,4 МГц». Стрелками показан пример процедуры определения допустимого порогового значения ОСШ
г Е01Т
1« 1НЛ 17.13 17Я
' ( I ' '
им 1*17 1»а
ГОНЧг
Ж — Ч-да
¡V".! 1НГ .V МГ.Л:
1НЧ ЧЛ И» ия
_ _ ^ ^ЖКТКЬ»
......^......
. 23. Прием в 1
В Белоруссии (Минск) в зоне обслуживания передатчиков и в зоне синхронизма, в диапазоне 7,4 МГц осуществлялся хороший прием с ОСШ от 14 до 20 дБ.
В Польше прием осуществлялся в заднем лепестке ДН антенны Калининградского ОРТПЦ и в основном лепестке ДН антенны Краснодарского КРТПЦ близко к границе зоны синхронизма. В диапазонах 7,4 МГц и 9,7 МГц в зависимости от прохождения (при изменении длин трасс радиоволн) наблюдались разнонаправленные тенденции - от близкого к 100% декодирования аудио независимо от комбинации работающих передатчиков до взаимных помех между передатчиками (рис. 24).
Наибольшее количество отчетов о приеме было прислано из Швеции, которая в течение достаточно продолжительного времени суток находилась в зонах обслуживания либо одного из передатчиков, либо обоих, но не зоне синхронизма. Наиболее типичные примеры приема в Швеции (Стокгольм), когда проходят сигналы обоих передатчиков, приведены на рис. 25,а (диапазон 7,4 МГц) и 25,6 (диапазон 9,7 МГц).
„.« лягсаПЯ)-
* ш шк ГШ .. - -ш 1.-1Щ I"
£1Л - ' * .'к. I ,
■ -'г- « ■ ■ ПЬ|ЛVI [ „ -
I * .. —1 ЛМР. м| : I , М, 41 и ■ 1М 1Сй
ПИ 131П 13)? 11:1 ;) . III* I) 1 1,21
1114 113. ], 11
юм ш ч- •<>-
■■ 1 [иип I н ъ IX.Ь
11Я Л ' • ■ дл?чг
- ПИМ 1ч: ЙоНи V 10 1 ОгмтиеГЦ»
/М к Г'Ш И и 0.1,1, аю - с-*^-*« П16Н.
! алэаьз «л
IV« ли®Л 111» » 5(1 Емп!
Я| ММ 1о(РкДег V 10.1 ОгнпЮсНЬ
1и1е Я}« I СПС ВШЧ
* т юге А- :чш»ы» г.Лит
1«0*Ы и„ Ч ,« С1«»'И» 019 - Э,цй<НЬ ИНН!'
1/0 "Г «Л Ьгшжр 5П1 — «Яф 3.45 П.-
0 и-тоо, МЬп ши, *■!: 1оор 1т, О'Н: НПЗСЯ
Л Г : г
ШШ
ихдик 1П« Ки^аиМЛ
жг" тттр -
|«о»>№ гямв-м «21 * I ридЦд«]
Т»л «1Й «»м
1 5« Г1 Г»ка УиД* 1
Рис. 24. Результаты приема в Польше
10. Варламов О.В., Лаврушенков В. Г. Критерии качества передающего устройства для стандарта DR M н измерительное оборудование // Broadcasting. Телевидение и радиовещание, 2004, № 3. С. 44-48.
¡1. Варламов О.В.. Громорушкин В Н.. Козырев В.Б.. Меланыш А.В. Сложение мощностей двухтактных ключевых генераторов ПН с резпстивной нагрузкой // Радиоэлектроника. Известия высших учебных заведений, Киев. 1989. Том 32. № 7. С. 31-36.
12. Варламов О.В., Гончаров И.А.. Лаврушенков В.Г. Мощный ВЧ и и фроа налоговый преобразователь для усилителя мощности ОМ сигналов // Электросвязь. 1989. № 8. С. 54-57.
13. Varlamo г О. К. Chugunov I.V. Modeling of efficiency UHF class-D power amplifier with bandpass sigma-delta modulation / В сборнике: 2017 Systems of Signai Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications, SINKHROINFO 2017 2017. C. 7997508.
14. FilimonovN.. Varlamov O.. Itkin G. Efficient modulation of RF signals. Патент на изобретение DBU EP1450479 (B1 ) 20.02.2003.
15. Иваню шкин Р.Ю., Варламов О.В., Сягаев А.К. Нелинейные искажения сигнала стандарта DRM в синтетических схемах линейного усиления / В сборнике: Обработка сигналов в системах наземной радиосвязи и оповещения Материалы XV межрегиональной научно-технической конференции. 2007. С, 301-310.
16. Варламов О.В.. Чугунов И.В. Исследование энергетических характеристик цифрового усилителя мощности OFDM сигналов диапазона УВЧ с дельта-сигма модулятором // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2015. No 2. С. 30-33.
17. Varlamov О. V., Stroganova Е. P. Frequency extension circuit for EER transmitters operating with electrically short antennas / В сборнике: 2018 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, SOSG 20182018. C. 8350577.
18. Варламов О.В.. Чугунов И.В. Расчет частотно-расширительной цепи для DRM передатчиков диапазонов ДВ и СВ, Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2016611512 15.12.2015.
19. Digital Radio Mondialc (DRM); Minimum Receiver Requirements. Version 1.0. http://www.dim.org/wp-content/uploads/ 2012/10/DRM_Miinmiim_Requirementsl .pdf {дата обращения: 12.02.2013),
20. ETSI EN 302 245-1 VI.1.1 (2005-01) Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Transmitting equipment for the Digital Radio Mondiale (DRM) broadcasting service; Part I: Technical characteristics and test methods.
21. ETSI EN 302 245-2 VI.1.1 (2005-01) Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Transmitting equipment for the Digital Radio Mondiale (DRM) broadcasting service; Part 2: Harmonized EN under article 3.2 of the R&TTE Directive.
22. J. Huber, "DRM on MF and LF coverage and technical requirements", EBU-DRM Conference. Geneva. 26 Nov 2009,
23. Two transmitters, one frequency, better reception, http://www.dw.com/cn/two-transmittcrs-one-frequency-better-recepiion/a-1689149 (дата обращения: 20.06.2018).
24. Отчет по НИР «Создание опытной зоны и разработка рекомендаций по организации систем DRM радиовещания в полосе частот 25.67 - 26.10 МГц» (договор между ФГОБУ ВПО МТУСИ и ФГУП «РТРС» № ДТР-385-12/0603/12 от 08.10.12).
25. Report ITU-R BS.2I44 (05/2009) Planning parameters and coverage for Digital Radio Mondiale (DRM) broadcasting at frequencies below 30 MHz,
26. Report ITU-R BS.2384-0 (07/2015) Implementation considerations for the introduction and transition to digital terrestrial sound and multimedia broadcasting. Geneva. 2015.
ORGANIZATION OF SINGLE FREQUENCY DRM DIGITAL RADIO BROADCASTING NETWORKS.
FEATURES AND RESULTS OF PRACTICAL TESTS
Oleg V. Varlamov, MTUCI, Moscow, Russia, [email protected]
Abstract
The Digital Radio Mondiale (DRM) digital broadcasting standard is the only one approved by ITU for worldwide use in the frequency range below 30 MHz. The DRM digital broadcasting system allows the most economical servicing of sparsely populated and remote regions with no telecommunications infrastructure. The DRM standard provides for the possibility of using single-frequency synchronous radio networks. Their use with correct frequency-territorial planning allows to increase the efficiency of DRM broadcasting, and provides economy of frequency resource. The construction of single-frequency DRM synchronous networks in general differs from the scheme of DVB-T/DVB-T2 synchronous digital television networks or DAB/DAB + VHF digital broadcasting networks due to the presence of ionospheric propagation of radio waves. In this article, these features are considered and a technique for calculating the synchronism zone is proposed. Consideration of possible scenarios for the placement of transmitters showed that the most advantageous can be considered their location at an angle of 90 degrees to each other. The first zone of synchronous DRM broadcasting, created in Russia in the HF band, is described for the first time, providing a round-the-clock reception capability with broadcast quality over a large area. The results of the measurements showed that the network gain reached 6 dB when receiving on a wire antenna and up to 11 dB on a whip antenna. When using for broadcasting "daytime" and "night" frequencies, high-quality broadcasting with high reliability (98% of audio decoding) can be provided for 24 hours a day.
Keywords: Digital Radio Mondiale (DRM), single frequency network; synchronous broadcasting, synchronism zone calculating, SW range, test trials, measurement results.
References
1. ETSI ES 201 980 V4.I.I (2014-01) Digital Radio Mondiale (DRM); System Specification.
2. Varlamov O.V. (2017). Tekhnologiya sozdaniya seti cifrovogo radioveshchaniya standarta DRM dlya Rossijskoj Federacii. Dis. Dokt. Tehn. Nauk [The technology of creating a digital broadcasting network of the DRM standard for the Russian Federation. D.Sc. Thesis]. MTUCI. Moscow. (In Russian)
3. Varlamov O.V., Varlamov V.O. (2018). Opredelenie zony obsluzhivaniya peredatchika cifrovogo radioveshchaniya standarta DRM s uchetom raspredeleniya atmosfernyh radioshumov. Tekhnologii informacionnogo obshchestva Materialy XII Mezhdunarodnoj otraslevoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii [Definition of DRM digital broadcasting transmitter service area, taking into account the distribution of atmospheric radio noise. Proceedings of the Xll-th International branch scientific and technical conference "Information society technologies"]. Mocsow. MTUCI, pp. 136-137. (In Russian)
4. Varlamov O.V., Varlamov V.O. (2017). Distribution of maximum levels of atmospheric radio noise in LF and MF ranges in the territory of the Earth. H&ES Research, vol. 9, no. 5, pp. 42-51. (In Russian)
5. Varlamov O.V., Varlamov V.O. (2018). Programma rascheta raspredeleniya maksimal'nyh urovnej atmosfernyh radioshumov v diapazonah nizkih i srednih chastot po territorii Zemli. Svidetel'stvo ob ofitsial'noi registratsii programm dlya EVM [The program for calculating the distribution of the maximum levels of atmospheric radio noise in the low and medium frequency bands across the Earth. The Certificate on Official Registration of the Computer Program]. No. 2018618338. 2018.
6. Varlamov O.V. (2014). Korrektnoe planirovanie setej DRM veshhanija [Correctly planning of DRM broadcasting networks] Jelektrosvjaz'. No. 6, pp. 26-34. (In Russian)
7. Varlamov O.V. (2014). Ob organizacii obshhegosudarstvennoj seti cifrovogo radioveshhanija v diapazone DV. REDS: Telekommunikacionnye ustrojstva i sistemy [On the organization of a nationwide digital broadcasting network in the LW range. REDS: Telecommunication devices and systems]. Vol. 4. No. I, pp. 16-19. (In Russian)
8. Varlamov O., Lavrushenkov V., Kozyrevskij B., Kaljuga V. (2006). Utochnenie otdel'nyh velichin zashhitnyh otnoshenij dlja cifrovogo radioveshhanija standartu DRM. Rezul'taty laboratornyh i jefirnyh izmerenij. Broadcasting. Televidenie i radioveshhanie [Refinement of individual values of protection ratios for digital broadcasting to the DRM standard. Results of laboratory and field measurements]. Broadcasting. Television and radio broadcasting. No. 5, pp. 56-59. (In Russian)
9. Varlamov O.V. (2014). Kachestvennye harakteristiki zvukovogo trakta v sisteme DRM. [Qualitative characteristics of the sound path in the system DRM. Vek kachestva. No. I, pp. 48-52. (In Russian)
10. Varlamov O.V., Lavrushenkov V.G. Kriterii kachestva peredajushhego ustrojstva dlja standarta DRM i izmeritel'noe oborudovanie. Broadcasting. Televidenie i radioveshhanie. [The quality criteria for the DRM standard transmitting device and the measuring equipment]. Broadcasting. Television and radio broadcasting. 2004. No. 3. Pp. 44-48. (In Russian)
11. Varlamov O.V., Gromorushkin V.N., Kozyrev V.B., Melan'in A.V. (1989). Addition of the power outputs from push-pull voltage-switching oscillators having a resistive load. Radioelectronics and Communications Systems (English translation of Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii Radioelektronika), vol. 32, no. 7, pp. 30.
12. Varlamov O.V., Goncharov I.A., Lavrushenkov V.G. (1989). High-power HF digital-analog converter for SSB signal power amplifiers. Telecommunications and Radio Engineering (English translation of Elektrosvyaz and Radiotekhnika), vol. 44, no. 8, pp. 49.
13. Varlamov O.V., Chugunov I.V. (20I7). Modeling of efficiency UHF class-D power amplifier with bandpass sigma-delta modulation. 2017 Systems of Signal Synchronization Generating and Processing in Telecommunications SINKHROINFO, pp. 7997508.
14. Filimonov N., Varlamov O., Itkin G. (2003). Efficient modulation of RF signals. EPI450479 (BI) 20.02.2003.
15. Ivanjushkin R.Ju., Varlamov O.V., Sjagaev A.K. (2007). Nelinejnye iskazhenija signala standarta DRM v sinteticheskih shemah linejnogo usilenija. Obrabotka signalov v sistemah nazemnoj radiosvjazi i opoveshhenija. Sbornik materialov XV mezhregional'noj nauchno-tehnicheskoj konferencii [Non-linear distortion in the DRM standard synthetic linear amplification circuits. Proceedings of the XV-th International scientific technical conference "Processing signals terrestrial radio systems and alarm systems"]. Moscow: NTORES, pp. 30I-3I0. (In Russian)
16. Varlamov O., Chugunov I. (20I5). Modeling of efficiency OFDM uhf digital power amplifier with delta-sigma modulator. H&ES Research, vol.7, no.2, pp. 30-33, 20I5. (In Russian)
17. Varlamov O.V., Stroganova E.P. (20I8). Frequency extension circuit for EER transmitters operating with electrically short antennas. 2018 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, IEEE, pp. 8350577.
18. Varlamov O.V., CHugunov I.V. (20I5). Raschet chastotno-rasshiritel'noj cepi dlya DRM peredatchikov diapazonov DV i SV. Svidetel'stvo ob ofitsial'noi registratsii programm dlya EVM [Calculation of frequency expansion circuit for DRM transmitters LW and MW ranges. The Certificate on Official Registration of the Computer Program]. No. 20I66II5I2.
19. Digital Radio Mondiale (DRM); Minimum Receiver Requirements. Version 1.0. http://www.drm.org/wp-content/uploads/20I2/I0/DRM_Minimum_RequirementsI.pdf.
20. ETSI EN 302 245-I VI.I.I (2005-0I) Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Transmitting equipment for the Digital Radio Mondiale (DRM) broadcasting service; Part I: Technical characteristics and test methods.
21. ETSI EN 302 245-2 VI.I.I (2005-0I) Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Transmitting equipment for the Digital Radio Mondiale (DRM) broadcasting service; Part 2: Harmonized EN under article 3.2 of the R&TTE Directive.
22. Huber J. DRM on MF and LF coverage and technical requirements. EBU-DRM Conference. Geneva, 26 Nov 2009.
23. Two transmitters, one frequency, better reception, http://www.dw.com/en/two-transmitters-one-frequency-better-reception/a-I689I49
24. Otchet po NIR "Sozdanie opytnoj zony i razrabotka rekomendacij po organizacii sistem DRM radioveshchaniya v polose chastot 25.67 - 26.I0 MHz" [Scientific and technical report "Creation of a pilot zone and development of recommendations for the organization of DRM broadcasting systems in the frequency band 25.67 - 26.I0 MHz"]. Moscow. MTUCI. 20I2. (In Russian)
25. Report ITU-R BS.2I44 (05/2009) Planning parameters and coverage for Digital Radio Mondiale (DRM) broadcasting at frequencies below 30 MHz.
26. Report ITU-R BS.2384-0 (07/20I5) Implementation considerations for the introduction and transition to digital terrestrial sound and multimedia broadcasting.
Information about author:
Oleg V. Varlamov, Doctor of Science, Head of Department of the Moscow Technical University of Communications and Informatics, Moscow, Russia
