Ein Gleichwellennetz, auch SFN für die englische Bezeichnung Single Frequency Network, besteht aus mehreren räumlich über ein zusammenhängendes Gebiet verteilten Sendeanlagen, welche synchron zueinander und unter Nutzung derselben Sendefrequenzen identische Informationen ausstrahlen. Dies bezeichnet man als Gleichwellenbetrieb. Das Ziel ist, damit einen größeren, zusammenhängenden Bereich versorgen zu können, als es aufgrund des Geländes mit nur einem Sender möglich wäre.
Zudem können so Frequenzkapazitäten eingespart werden, da alle Sender dasselbe Frequenzband benutzen. Die knappe Ressource von Funkfrequenzen wird dadurch besser genutzt.
Normalerweise müssen räumlich benachbarte Sendeanlagen wie beispielsweise Rundfunksender zur Ausstrahlung von Fernsehprogrammen, auch bei Ausstrahlung eines identischen Programms, unterschiedliche Sendefrequenzen verwenden. Der Grund liegt darin, dass durch die Überlappung der benachbarten Ausleuchtungszonen es durch lokale additive Überlagerung der Wellenfronten (Interferenz) zu Schwankungen der Empfangsfeldstärke (Fading) kommt. Im ungünstigsten Fall kann es bei der so genannten destruktiven Interferenz an bestimmten Orten des Empfangsgebiets zur völligen Auslöschung des Sendesignals kommen.
In Gleichwellennetzen bestehen die gleichen physikalischen Einschränkungen, allerdings werden die Auswirkungen der Interferenz durch zusätzliche technische Maßnahmen bei der Informationsübertragung kompensiert. Bei der Realisierung sind mehrere Faktoren sehr wichtig:
Sowohl bei synchronen als auch asynchronen Gleichwellennetzen kommt es in den Überlappungsgebieten zu konstruktiven bzw. destruktiven Interferenzen (sog. Verwirrungsgebiet). Bei asynchronen Gleichwellennetzen ändern sich Ort und Zeit dieser Interferenzen in etwa mit der Frequenzdifferenz der Sender, eine Schwebung entsteht.
Die Interferenzen sind immer frequenzselektiv. Dies bedeutet, dass eine bestimmte Frequenz f1 an einem bestimmten räumlichen Punkt im Überlappungsgebiet durch Interferenz ausgelöscht wird, dies jedoch am selben Punkt für eine andere Frequenz f2 (f1 ≠ f2) nicht gilt. Die Auslöschung tritt gleichzeitig auch für geradzahlige Vielfache (Oberwellen) auf. Bei dem Betrieb von Gleichwellennetzen macht man sich diesen Umstand zunutze, indem die zu übertragene Information redundant über verschiedene Trägerfrequenzen innerhalb eines Frequenzbandes übertragen wird, wodurch immer mind. eine Frequenz für den (relativ) ungestörten Empfang verfügbar ist. Moderne digitale Gleichwellennetze verwenden meist digitale Modulationsverfahren mit mehreren Trägern, wie Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex (COFDM), ein auf Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) basierendes Modulationsverfahren. Alternativ kann auch ein Empfänger mit Richtantenne verwendet werden, dessen Antenne so ausgerichtet ist, dass nur das Signal eines einzelnen Senders empfangen wird, oder es kann auch eine Demodulation nach dem Einseitenbandverfahren angewandt werden.
Mit Ausweitung des europäischen Rundfunksendernetzes um 1930 war man daran interessiert, großflächig von mehreren Sendern simultan gleiche Informationen zu übertragen. Im Deutschen Reich etablierte der Großdeutsche Rundfunk ab 1941 die ersten Gleichwellennetze im Mittelwellenbereich. In dieser Zeit[1] gab es die
Diese Netze wurden bis zur Kopenhagener Wellenkonferenz 1948 im Wesentlichen beibehalten[2] Nach dem Kopenhagener Wellenplan 1948 wurde die Mittelwelle ab März 1950 auf 1602 kHz erweitert und im zusätzlichen Frequenzbereich wurden neue Gleichwellennetze eingerichtet.[3]
Für den deutschen Rundfunk wurden den alliierten Besatzungszonen pro Frequenz auf 70 kW Gesamtsendeleistung limitierte Gleichwellennetze zugewiesen:
In der Nachkriegszeit wurden durch den Genfer Wellenplan ab November 1978 zahlreiche Gleichwellen für Deutschland zugelassen.[4]
Nachdem der Mittelwellenempfang in Deutschland ab 2009 weitgehend bedeutungslos geworden ist, werden dennoch einige Gleichwellennetze weiterhin beibehalten
In Österreich und der Schweiz existieren keine im Gleichwellenbetrieb genutzte Mittelwellenfrequenzen mehr.
Typische Gleichwellennetze sind das – auf dem Modulationsverfahren COFDM basierende – digitale terrestrische Fernsehen DVB-T oder das bei mobilen Geräten eingesetzte Digital Multimedia Broadcasting (DMB). Bei Hörfunkprogrammen wird ein Gleichwellenbetrieb im Rahmen von Digital Audio Broadcasting (DAB) angewandt.
Gleichwellennetze werden ebenfalls im Bereich der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben wie dem BOS-Funk eingesetzt. Adaptierte Gleichwellennetze werden bei der Funknavigation wie LORAN-C verwendet.
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