Übertragung eines
MPEG-Video-Stroms reserviert. Damit wird es möglich, TV-Programme mit hoher
Qualität auch in schnellen Fahrzeugen wie z. B. Zügen zu empfangen (das analoge TV
bietet hier wegen des Doppler-Effekts nur eine schlechte Übertragungsqualität). Ein
entsprechendes Pilotsystem (
DMB = „Digital Multimedia Broadcasting“) wird bereits
seit einiger Zeit mit Erfolg im „Pendolino“ auf der Strecke Saarbrücken-Frankfurt
eingesetzt.
4. Planungsprobleme
Um eine Vielzahl verschiedener Audio-Programme und Datendienste über das neue
Medium DAB bereitstellen zu können, muss der vorhandene Frequenzvorrat
besonders ökonomisch genutzt werden. Es handelt sich dabei um ein kompliziertes
Planungsproblem, da die neuen digitalen Rundfunknetze in die vorhandene Landschaft
von Funkdiensten (analoger Rundfunk, Flugverkehr, Militär, etc.) im In- und Ausland
eingepasst werden müssen. Wenn man die neuen Möglichkeiten ausschöpfen will, die
DAB (und auch verwandte Systeme wie DVB-T, das neue digitale System für die
terrestrische Fernsehübertragung) im Hinblick auf den sparsamen Einsatz von
Sendefrequenzen bietet, werden neue Planungsverfahren benötigt, die die besonderen
technischen Merkmale von DAB berücksichtigen. Wie bereits die Planungskonferenz
der zuständigen Institutionen (CEPT = European Conference of Postal and
Telecommunications Adminstrations) im Jahre 1995 gezeigt hat, ist diese Aufgabe selbst
beim jetzigen noch moderaten Umfang des europäischen DAB-Netzes nicht einfach zu
bewältigen. Wir sind derzeit dabei, im Rahmen eines vom Wirtschaftsministerium
Rheinland-Pfalz geförderten Teilprojekts des Forschungsverbundes Medientechnik
Südwest (FMS) in Zusammenarbeit mit dem Südwestrundfunk (SWR) ein geeignetes
Planungsverfahren zu entwickeln. Bei der Planung gibt es zwei Hauptaufgaben,
die im Zusammenhang gelöst werden müssen: die Verteilung der Programme
und Datendienste auf die Ensembles, und die interferenzfreie Zuweisung der
zugehörigen Rundfunkkanäle. Für eine detailliertere Beschreibung des hier
dargestellten Lösungsansatzes sei der Leser auf [Gräf 1997] und [Beutler/Prosch 1998]
verwiesen.
4.1. Kanalzuweisung und Graphfärbung
Betrachten wir zunächst das Problem der Kanalzuweisung, das auch in analogen
Sendernetzen auftritt. Die grundlegende Fragestellung ist die Folgende: man weise
den Sendern eines Netzes Kanäle so zu, dass beim Betrieb des Netzes keine
Empfangsstörungen durch Interferenzen zwischen verschiedenen Sendern entstehen.
Überschneiden sich dabei die Versorgungsgebiete zweier Sender, so müssen Interferenzen
durch eine geeignete Kanalwahl vermieden oder wenigstens weitgehend ausgeschaltet
werden. Im einfachsten Fall bedeutet dies, dass zwei solchermaßen gekoppelten Sendern
nicht der gleiche Kanal zugewiesen werden kann. Dieses Problem lässt sich auf einfache
Weise als ein mathematisches Optimierungsproblem formulieren, nämlich als ein
sogenanntes Graphfärbungsproblem.
Ein Graph G = (V,E) besteht aus einer Menge V von Knoten, und einer Menge E von
Knotenpaaren vw
E, v,w
V , den sogenannten Kanten. Zwei Knoten, die