B

I T R A T E N M A N G E M E N T

U N D

D

A T E N D I E N S T E

In einem DAB-Ensemble (Programm-
bündel) werden normalerweise Audio-
programme und Datendienste über-
tragen, die unterschiedliche Ansprüche
an die Übertragungsqualität haben
und daher unterschiedliche Datenra-
ten aufweisen. Ein hochwertiges
Musikprogramm benötigt etwa eine
größere Übertragungskapazität als eine

Auch bei verschiedenartigen Daten-
diensten gibt es entsprechende Unter-
schiede. Dementsprechend können
einzelne Anbieter Ihre Dienste auch
mit völlig unterschiedlichen Datenra-
ten übertragen.
Der DAB-Standard ermöglicht es
jedoch zusätzlich, den DAB-Multiplex
dynamisch, also während des laufen-
den Programmbetriebes, zu rekonfigu-
rieren. Dies macht Sinn etwa bei einem

Wie beim Datenradio

DAB die Daten über

Funk übertragen wer-

den, war in der Haupt-

sache schon im

ersten Teil des DAB-

Beitrags in der letzten

Ausgabe zu lesen. Im

abschließenden zwei-

ten Teil geht es um

das flexible Datenma-

nagement bei der

Zusammenstellung

des DAB-Signals, um

den prinzipiellen Auf-

bau der Empfänger

und um die gegen-

wärtige und künftige

Verbreitung des

Systems.

DAB

das Digitale Radio (2)

Digital Audio Broadcasting

Wie schon im letzten Monat bei den
wichtigsten Systemdaten dargestellt
wurde, bietet das DAB-System die
Möglichkeit, relativ große Datenmen-
gen (Netto-Bitrate von 1,2 bis 1,5
Megabit pro Sekunde) mit hoher Stör-
sicherheit auch zu mobilen (schnell-
fahrenden Auto-)Empfängern zu über-
tragen. Dabei ist das System bei der
Zusammenstellung der übertragenen
Daten äußerst flexibel. Voraussetzung

überträgt. In dieser Zeit kann man die
Datenrate des Programms senken und
die freigewordene Kapazität für andere
Dienste nutzen.

Bild 3a und Bild 3b

zeigen beispielhaft, wie eine solche
Rekonfiguration aussehen könnte.
Bei DAB können daher nicht mehr
Frequenzen an einzelne Anbieter
lizenziert werden, sondern jeder
Anbieter erhält eine entsprechende
Datenrate im Multiplex zugewiesen.
Zusätzlich können Datenraten im
einem DAB-Ensemble variabel gehal-
ten werden: Strahlt etwa ein Musik-
programm zur vollen Stunde Nach-
richten aus, könnte die Datenrate
kurzfristig von 192 auf 96 oder sogar
nur 64 kBit/Sekunde gesenkt werden.
Die freiwerdende Kapazität könnte
dann für andere Angebote genutzt
werden, die einer geringeren Aktua-
lität bedürfen - etwa ein die Übertra-
gung eines Softwareupdates oder
Wetterinformationen, die nur einmal
pro Stunde übertragen werden. Da
das Bitratenmanagement technisch im
Multiplexer vorgenommen wird, kön-
nen diese zusätzlichen Angebote von
völlig unterschiedlichen Anbietern
kommen.
Bei der Übertragung von Daten zusätz-
lich zu (oder anstelle von) Audiodaten
werden bei DAB prinzipiell drei Arten
von Datendiensten unterschieden:
Programmbegleitende Dienste (PAD,
Programme Associated Data), Daten-
rundfunkdienste (programmunabhän-
gig von Audioprogrammen, Non-PAD)
und Zusatzdienste für geschlossene
Benutzergruppen (CA, conditional
access). Wie schon erwähnt, werden
die PAD-Daten eingebettet in Audio-
Datenrahmen mit übertragen. Norma-
lerweise werden die Programmanbie-
ter Zusatzinformationen zum Pro-
gramm übermittelt - das können Daten
zur Dynamikregelung im Empfänger
sein, Informationen wie bei RDS ((TP,
TA, TMC, PTY, Radiotext etc.) oder
auch Texte mit Grafik ähnlich Video-
text. Das bleibt dem Programmanbie-
ter überlassen, der PAD mit Bitraten
zwischen minimal 667 bit/s und maxi-
mal 64 kbit/s übertragen kann.
Beispiele für programmunabhängige
Datendienste (Non-PAD) sind etwa ein
separater Nachrichtendienst (“elektro-
nische Zeitung”), Serviceinformatio-
nen eines lokaler Fremdenverkehrs-
amts, Verkehrsinformationen direkt
aus Verkehrsleitrechnern (Telematik),
Funkrufdienste (Paging) oder Flug-
und Fahrpläne und vieles mehr. Inter-
essant ist auch das Senden von GPS-
Korrekturdaten für Differential-GPS.
Jeder in einem DAB-Ensemble vertre-
tene Datendienst läßt sich für
bestimmte Benutzergruppen oder
auch für einzelne Benutzer “konditio-
nieren” (Conditional Access -CA) -

Die Übertragung der Non-PAD-Daten-
dienste kann kontinuierlich oder (bei
geringeren Kapazitätsforderungen) im
Submultiplex von Datenpaketen erfol-
gen. Dafür werden im DAB-Ensemble
drei Übertragungskanäle genutzt: ein
Synchronisationskanal, ein Steue-
rungskanal (Fast Information Channel,
FIC), und der Main Service Channel
(MSC). Nutzdaten werden im wesent-
lichen im MSC übertragen, teilweise
kann jedoch auch der FIC genutzt wer-
den. FIC und MSC nutzen unter-
schiedliche Mittel, um eine große Über-
tragungssicherheit zu gewährleisten.
Der FIC enthält alle wesentlichen
Informationen über die im DAB-Mul-

tiplex enthaltenen Audio- und Daten-
dienste und ihre Komponenten (MCI,
Multiplex Configuration Information).
Dazu gehören Position im Multiplex,
Länge und Fehlerschutz. Auch Condi-
tional-Access- oder Adressierungsin-
formationen sind im FIC unterge-
bracht. Enthält der Multiplex nur
wenige Komponenten, so werden nur
wenige Bits zur Beschreibung dieser
Komponenten benötigt. Die freiwer-
dende Kapazität kann dann von
Datendiensten genutzt werden, man
spricht in diesem Fall vom FIDC (Fast
Information Data Channel). Für die
Nutzung des FIDC bieten sich Dienste
wie Paging oder ein Notfallwarnsy-

Audio 1

192 KBit /s

Audio 2

192 KBit /s

Audio 3

192 KBit /s

Audio 4

160 KBit /s

Audio 5

160 KBit /s

Audio 6

128 KBit /s

PAD

DAB-Multiplex

PAD

PAD

PAD

PAD

PAD

Daten

D1

Daten

D2

Daten

D3

Daten

D4

Daten

D5

Daten

D6

Daten

D7

Daten

D8

Daten

D9

980017 - 53

Audio 1

192KBit /s

Audio 2

192KBit /s

Audio 3

128 KBit /s

Audio 4

160 KBit /s

Audio 5

160 KBit /s

PAD

DAB-Multiplex

- vorübergehend rekonfiguriert

PAD

PAD

PAD

PAD

PAD

Daten

D1

Daten

D2

Daten

D3

Daten

D4

Daten

D10

Daten

D11

Daten

D5

Daten

D6

Daten

D7

Daten

D8

Daten

D9

980017 - 54

Audio 7

96 KBit /s

Audio 8

96 KBit /s

PAD

3

Bild 3. Das intelligente Datenratenmanage-
ment von DAB ermöglicht eine flexible
Rekonfigurierung der einzelnen Bitratenan-
teile im laufenden Sendebetrieb (Quelle:
DAB-Plattform e.V.).

a

b

4

Bild 4. Prinzip der sen-
derseitigen Erzeugung
des DAB-Signals

stem an.
Der MSC ist in Subkanäle (Subchan-
nels, SC) aufgeteilt, deren Kapazität ein
Vielfaches von 8 kbit/s sein muß. Ein
beliebiger Anteil des MSC kann für
Datendienste verwendet werden. Im
sogenannten Stream Mode enthält ein
Subchannel nur einen einzigen Dienst
mit einer fest zugewiesenen Datenrate.
Die führt unter Umständen zu einer
unökonomischen Nutzung der Kapa-
zität (Leerlauf oder Engpässe bei unter-
schiedlichem Datenaufkommen), hat
aber den Vorteil, daß der Empfänger
die Daten mit wenig Aufwand aus-
werten kann.
Im Packet Mode werden Daten meh-
rerer Dienste in Pakete fester Länge
aufgeteilt. Jedes Paket trägt als Adresse
die Kennung des Dienstes, zu dem es
gehört. Die Kapazität pro Dienst kann
erhöht werden, indem bestimmte
Diensteadressen häufiger gesendet
werden als andere.

S

T A T U S B E R I C H T

Von der Gründung von Eureka-147 bis
zur Vorstellung seriennaher Geräte
sind genau zehn Jahre vergangen -
von 1987 bis 1997. Dazwischen liegen 3
Generationen von Testempfängern
und parallel dazu die Entwicklung von
Chipsets. Ein erster DAB-Chipsatz
wurde im DAB-Projekts AE-14 im Rah-
men der gemeinsamen europäischen
Mikroelektronik-Forschungsinitiative

JESSI entwickelt. Bei der ersten Chip-
generation ging es um den Nachweis
der Realisierbarkeit der Chiptechnolo-
gie für das Eureka-147-Programm,
während die zweite Chipgeneration
zur Markteinführung regulärer DAB-
Empfänger in diesem Jahr führen soll.
Prototypen dieser Geräte waren schon
im letzten Jahr auf der IFA und IAA zu
sehen. An der Chipentwicklung waren
neben Philips als Hauptauftragnehmer
zahlreiche Forschungseinrichtungen
und als Halbleiterhersteller (neben Phi-
lips) Bosch, TEMIC und SGS-Thomson.
DAB-Geräte werden von allen nam-
haften Herstellern der Unterhaltungs-
elektronik angeboten werden, auf der
IFA war ein großes “Ensemble”
europäischer und japanischer Herstel-
ler mit Prototypen vertreten. Für die
Gerätefertigung werden neben den
ICs auch komplette DAB-Baugruppen
(siehe Bild 7) angeboten.
Als europäische Gemeinschaftsent-
wicklung wird DAB in den nächsten
Jahren in vielen europäischen Ländern
Realität. In den folgenden Ländern

erreichen DAB-Programme (technisch
gesehen) bereits einen größeren Pro-
zentsatz der Bevölkerung: Belgien,
Dänemark, Deutschland, Großbritan-
nien, Israel, Kanada, Niederlande, Nor-
wegen, Schweden und Ungarn.
Umfangreichere Versuchssendungen
und Vorbereitungen gibt es auch in
Australien, China, Italien, Finnland,
Frankreich, Polen und der Schweiz, in
geringerem Umfang in Indien, Sin-
gapur, Südafrika, Südkorea und Spa-
nien. In Japan gibt es bei der Industrie
Interesse an DAB, während die NHK
ein In-Band-Digitalradio im UKW-
Bereich favorisiert. In den USA ist die
NBA (Vereinigung der zahlreichen
Radiostationen) gegen DAB und favo-
risiert In-Band-Digitalradio für UKW
und Mittelwelle, wobei bisher noch
keine praktikablen Lösungen gefun-
den wurden. Erste Lizenzen für ein
satellitengestütztes Digitalradio wur-
den vergeben, das aber für den Mobil-
empfang und den städtischen Bereich
weniger geeignet erscheint.

5

Bild 5. Spektrum des
von einem DAB-Sen-
der im VHF-Band III
abgestrahlten Signals
(Quelle: EUREKA)

DAB in Deutschland

Für Deutschland wurde in einer sogenannten ersten
Bedeckung eine flächendeckende Versorgung der einzel-
nen Bundesländer mit jeweils einem Frequenzblock (bis
zu sieben Stereoprogramme) aus dem Fernsehkanal 12
(223-230 MHz) oder aus den Fernsehkanälen 5 bis 11
(174-223 MHz) vorgesehen. In einer zweiten Bedeckung
wurden ebenfalls flächendeckend für Deutschland rund
100 Frequenzblöcke für regionale und lokale Programme
im L-Band (1452-1467,5 MHz) zugewiesen. Mit dieser Ver-
teilung können nach der Einführung von DAB überall in

hochwertige DAB-Stereoprogramme und zusätzliche
Datendienste empfangen werden. Bis zum Jahr 2000 sol-
len 90 % der deutschen Bevölkerung DAB empfangen kön-
nen - bei einer ”Flächenbedeckung” von 85 %. Derzeit
beschränkt sich die DAB-Versorgung auf die bisherigen
Pilotprojektgebiete und erreicht etwa ein Drittel der Bevöl-
kerung. Dazu zählen große Teile Bayerns, Baden-Württem-
bergs und des Saarlandes, das Rhein-Main-Gebiet um
Frankfurt, das Rhein-Ruhrgebiet von Bonn bis Dortmund,
ein kleineres Gebiet rund um Hannover sowie große
Gebiete im Bereich Berlin, Magdeburg, Leipzig, Dresden

980017 - 57

6

Bild 6. Aufbau eines
DAB-Empfängers
(Quelle: EUREKA).

Z

U K U N F T S M U S I K

:

S - D A B

Auch wenn Eureka 147 ein terrestri-
sches DAB (T-DAB) als Entwicklungs-
ziel hatte, wurde auch an die Möglich-
keit einer satellitengestützten Übertra-
gung (S-DAB) für supranationale
Programme in Europa und eine kosten-
günstige “Bedeckung” großer Versor-
gungsgebiete gedacht (z.B. in Indien,
siehe auch Tabelle 2). Einen konkretes
Programm für einen DAB-Satelliten hat
die ESA mit “Archimedes” vorgeschla-
gen. Ungewöhnlich ist dabei die Ver-
wendung von Satelliten mit einem
sogenannten “highly elliptical orbit”
(HEO), einer stark elliptischen Umlauf-
bahn (Bild 9). Der Grund: Bei geosta-
tionären Satelliten ist wegen der äqua-

torialen Umlaufbahn die Höhe über
dem Horizont (Elevation) in unseren
Breiten recht gering (um die 30 Grad).
DAB-Empfang mit teilweise mobilen
Empfängern und ungerichteten Sta-
bantennen würde das den Empfang
durch Abschattung (Berge, Häuser,
Bäume etc.) stark einschränken. Eine
stark elliptische Bahn hat den Vorteil,
daß der Satellit im erdfernen Bereich
der Umlaufbahn (Apogäum) ziemlich
senkrecht über dem Zielgebiet steht -
freie Sicht nach oben garantiert auch in
der Stadt Empfang. Bei einem 8stündi-
gen Satellitenorbit, einem sogenannten
M-HEO, liegen die Bahnen um 120
Längengrade versetzt, so daß der Satel-
lit zum Beispiel nacheinander Europa,
den Fernen Osten und Nordamerika
überfliegt und damit drei bevölke-
rungsreiche Gebiete versorgen kann.
Natürlich benötigt man mehrere Satel-
liten mit zeitlich versetzten, identischen
Bahnen, da der einzelne Satellit immer
nur für wenige Stunden im Apogäum
zu empfangen ist. Neben der hohen
Elevation (über 50 Grad) trägt auch der
vergleichsweise kurze Weg zum Emp-
fänger zu einer Verringerung der
benötigten Sendeleistung der Satelliten
bei. Wenn der Archimedes-Plan reali-

Bereich von 1,5 GHz senden und
neben drei kreisförmigen Spotbeams
mit etwa 2000 km Durchmesser (West-
und Zentraleuropa, Südwest- und
Südosteuropa) auch einen paneuropäi-
schen Footprint aufweisen.

(980017)

Weitere Informationen:

DAB-Plattform e.V., Am Moosfeld 31,
81829 München
Internet: http://www.dab-plattform.de

EUREKA-147 (Projektbüro): Margret
Rüther, c/o DLR e.V., Abt. MD-IT, Linder
Höhe, 51147 Köln
Internet: http://www.dlr.de/DAB/

EUREKA-147 (Promotion Engineer): Dr.
Wolfram Titze, c/o Robert Bosch Multime-
dia-Systeme, Abt. MU/EMS 3, Postf. 77 77
77, 31132 Hildesheim, e-mail:
[e-mail]

WorldDAB (Coordinator): Julie Unsworth,
c/o EBU, Ancienne Route 17A, CH-1218
Grand-Saconnex GE, Schweiz
Internet: http://www.worlddab.org

Viele interessante Internet-Links findet
man insbesondere auf dem DLR-DAB-site
und noch mehr, wenn man dort den Link
nach Canada anklickt und bei
http://www.magi.com/~moted/dr
reinschaut.

7

Bild 7. Neben Chipsets
stehen den Geräteher-
stellern auch DAB-
Module zur Verfügung
beispielsweise von
Bosch und Siemens-
Plessey (Foto: DAB-
Plattform e.V.).

980017 - 58

Sendesegment

des Orbits

9

Bild 9. Für die supranationale Ver-
sorgung mit DAB-Programmen hat
die ESA ein sogenanntes HEO-Satel-
litensystem mit stark elliptischen

L-Band

PLL

L-Band

Conv.

selekt.

Vorst.

VHF-

PLL

selekt.

Vorst.

VCXO

Mischer

VCO

1. ZF-

Filter

ZF-Verst.

2. Mischer

2. ZF-

Filter

I/O-

Gen.

FFT

D-Demod.

Viterbi-

Decoder

DRAM

Audio-

Dec.

DSP

RAM

EPROM

RAM

EPROM

optisch.

Interf.

A

D

D

A

Daten

Audio

Bedien-

Interface

Antenne

Analogteil

Digitalteil

980017 - 59

8

Bild 8. Blockschaltbild des DAB-
Empfängers Grundig DCR 1000 DAB
(Quelle: Grundig).