FM Frequentieplanning

Het efficiënt toewijzen van etherfrequenties vereist het optimaal kiezen van zenderlokaties, bijbehorende frequenties, zendvermogens en technische eigenschappen van de zender en de antenne opdat een zo groot mogelijke `spectrum utilization efficiency’ wordt verkregen. Er zijn in de technisch-wetenschappelijke literatuur drie methoden bekend waarop dit kan geschieden:

1) de `Go\No Go‘ methode. Bij deze methode wordt onderlinge storing zoveel mogelijk voorkomen door een bepaalde minimum (geografische) afstand tussen elkaar (mogelijk) storende zenders in acht te nemen (`interference limitation’). Deze methode wordt vooral gebruikt om nieuwe zenders in een bestaand netwerk te plaatsen.

2) de methode van netwerkplanning. Deze methode wordt gebruikt bij het opzetten van nieuwe zendernetwerken en is gebaseerd op de zogenaamde `ruitplanning’ waarbij het te plannen gebied in ruitvormige deelgebiedjes wordt ingedeeld. Een aantal van deze ruitvormige deelgebiedjes vormt samen een grotere ruit. Het beschikbare frequentiespectrum wordt in zijn geheel toegewezen aan deze grote ruit waarbij iedere kleine ruit een gedeelte van dit spectrum krijgt toegewezen. Dit gebeurt op een zodanige wijze dat de onderlinge storing geminimaliseerd wordt. Deze methode gaat uit van zowel geografische uniforme propagatiecondities als uniforme zendereigenschappen.

fig1

Deze planningstechniek kent sterke overeenkomsten met de methode gebruikt voor cellulaire netten voor autotelefonie en andere vormen van mobiele communicatie, zij het dat in de mobiele communicatie meestal zeshoekige (i.p.v. ruitvormige) structuren worden gebruikt.

3) de methode met grafen. Deze methode, de nieuwste van de drie, maakt gebruik van technieken afkomstig uit de `Operations Research’ en is geschikt om onder realistische condities nieuwe zendernetwerken op te zetten [5]. Tot op heden is er in de praktijk nog nauwelijks van deze techniek gebruik gemaakt. Deze methode zal hier niet verder worden besproken.

Een groot gedeelte van het spectrum voor (landelijke en regionale) FM radio-omroep, in het bijzonder het deel van 87,5 MHz tot 100 MHz, is tot stand gekomen volgens de eerste methode, namelijk door een aaneenschakeling van in het verleden gemaakte keuzes. Daarbij werd uitgegaan van de bestaande situatie en steeds gekeken of er een of meer nieuwe zenders geplaatst konden worden. Deze methode heeft als operationeel voordeel dat bestaande frequentietoewijzingen niet gewijzigd hoeven te worden, maar daar staat tegenover dat deze methode niet tot een optimale (zo efficiënt mogelijke) ruimtelijke invulling van de frequentie-indeling zal leiden, zoals bevestigd door het CCIR. Daaruit volgt dat indien het bestaande frequentieplan geen ruimte biedt aan een beoogde nieuwe zender, er wellicht door verschuiven van bestaande toewijzingen hiervoor nog ruimte in het spectrum zou kunnen worden gecreëerd. Het is uit de beschikbare informatie moeilijk na te gaan in hoeverre in het verleden getracht is een efficiëntere indeling te verkrijgen door het verschuiven van zendfrequenties.

Het gedeelte van het FM-spectrum voor de lokale omroep – in Nederland van 104,9 MHz tot 107,9 MHz – is ingedeeld met behulp van de tweede methode, namelijk die van de netwerkplanning. De bestemming van dit banddeel voor lokale omroepdoeleinden berust overigens eveneens op historische keuzen. Tijdens de Regional Administrative Radio Conference (RARC) voor de FM-geluidsomroep in de VHF-band in Regio 1, die in 1982-1984 is gehouden te Geneve, is een nieuwe overeenkomst met een daarbij behorend frequentieverdelingsplan voor de band tussen 87,5 en 108 MHz gesloten. Ten opzichte van eerdere internationale afspraken betekende dit een uitbreiding van de FM-band, die zich oorspronkelijk uitstrekte tot 104 MHz (of zelfs maar tot 100 MHz), met 4 MHz. Uit de instructie aan de Nederlandse onderhandelingsdelegatie voor de RARC blijkt dat men in tweede instantie er voor heeft gekozen in beginsel uitsluitend het deel 104,9-107,9 MHz te bestemmen voor lokale omroep. In de meeste Europese landen zijn andere delen c.q. grotere delen voor kleinschalige omroep-activiteiten bestemd. In Frankrijk wordt gebruik gemaakt van het banddeel boven 102 MHz en in België staat tenminste het banddeel 104-108 MHz ter beschikking. De onderlinge verhouding tussen het deel van het spectrum dat in gebruik is voor afzonderlijke gebruiksdoelen (landelijke, regionale en lokale omroep) lijkt in Nederland vooral historisch bepaald.

Enkele recentelijk gepubliceerde onderzoeksresultaten bevestigen niet alleen dat de huidige historisch gegroeide frequentie-indelingen niet optimaal zijn, maar presenteren ook planningstechnieken waarmee het frequentiespectrum efficiënter kan worden benut. In 1984 werd in Geneve een frequentieplan uitgewerkt dat ruimte biedt aan zes tot zeven parallelle landelijke programma’s. Meer netwerken zouden slechts mogelijk zijn in gebieden waar afscherming optreedt door heuvels of bergen, en als effectief van deze terreinomstandigheden gebruik wordt gemaakt. Een ander voorbeeld van voorgestelde verbeteringen in het frequentieplan is de door Prosch ontwikkelde planningsmethode [6], gebaseerd op [2] en getoetst aan de propagatie-omstandigheden en bestaande zendlokaties in Zuid-Duitsland. Het blijkt in theorie – en volgens Prosch ook in de praktijk – mogelijk om een landelijk dekkend stereo-net te realiseren in een subband met een breedte van B= 2,8 MHz. Voor Mnetten zou

B = 0,7 + 2,1 M MHz

nodig zijn. In de FM-band is daarmee ruimte voor negen landelijk dekkende netten.

Wellicht zal het in de praktijk niet mogelijk zijn deze negen netten volledige dekking te geven vanwege de aanwezigheid van landsgrenzen en andere grenzen van verzorgingsgebieden van verschillende omroepen of vanwege afwijkende propagatie-omstandigheden. Toch moge dit aantal netten, tegenover de in Nederland momenteel gerealiseerde vijf netten (FM-A t/m FM-D, lokale omroep) plus een gepland FM-H net, aangeven dat de technische mogelijkheden hier wellicht niet uitgeput zijn.

Deze observatie roept de vraag op of het belang van het handhaven van bestaande frequenties opweegt tegen de negatieve gevolgen van een minder efficiënt ethergebruik. Deze vraag wordt met name actueel nu nieuwe elektronische technieken, zoals het Radio Data Systeem (RDS), het de luisteraars mogelijk maken (of gaan maken) om de gewenste omroep (-zender) te vinden, zonder daartoe op de hoogte te hoeven zijn van de exacte frequentie.

Toegespitst op de situatie rond SALTO is het ons onduidelijk of de mogelijkheid tot herrangschikking van de bestaande planning voor landelijke en regionale zenders, waardoor in Amsterdam een voor lokaal gebruik geschikte restfrequentie kan ontstaan, (met voldoende technische inspaning) is onderzocht. Zoals verwoord in onze deelstudies vinden wij het aannemelijk dat er in de FM-band (87,5 – 108 MHz) restfrequenties beschikbaar zijn die, ook binnen de bestaande frequentie-indeling, door een lokale omroepzender in Amsterdam gebruikt zouden kunnen worden. (Uit eerdere uitspraken van de NOZEMA en het Ministerie van Verkeer en Waterstaat is gebleken dat men flexibel gebruik van restfrequenties voorstaat; frequenties beneden 104,9 MHz worden reeds op beperkte schaal voor lokale radio gebruikt.)

Omdat het huidige frequentieplan grotendeels tot stand is gekomen door cumulatie van specifieke historische keuzes, zal ook de verdeling van de restfrequenties over het land het karakter van toevalligheid hebben. Of er hierdoor vele restfrequenties zijn ontstaan, elk geschikt voor een zwakke zender, of slechts enkele, geschikt voor sterkere zenders, is evenzeer afhankelijk van de historische ontwikkeling, hoewel in de praktijk wellicht restfrequenties voor zenders met groot vermogen relatief schaarser zullen zijn. De vraag of een restfrequentie geschikt voor landelijke of regionale omroep, op andere dan puur technische gronden, wel of niet ingezet kan worden voor kleinschalige omroep met gering zendbereik valt buiten het bestek van deze studie.

Tot besluit van dit hoofdstuk illustreren wij de manier waarop historische keuzes het aantal mogelijke restfrequenties, en daarmee de efficiëntie van het spectrumgebruik, kunnen beïnvloeden. De auteurs menen te weten dat de frequentietoewijzing voor een zender ten behoeve van Omroep Brabant (Mierlo) intensief internationaal overleg heeft gevergd. Uiteindelijk zou zijn overeengekomen dat de zender gebruik maakt verticale polarisatie, hetgeen minder stoort op horizontaal gepolariseerde zenders, en een ongebruikelijke frequentie namelijk 91,875 MHz (thans 91,9 MHz). Indien, jaren later, de mogelijkheid overwogen wordt deze (of een direct aangrenzende) frequentie nog intensiever te hergebruiken, bijvoorbeeld voor een lokale omroep in het noorden van het land, lijkt het niet gemakkelijk in dat later stadium de betrokken partijen te overtuigen een nieuwe, zij het uiterst geringe, toename van het stoorniveau te accepteren indien door dit hergebruik de internationaal aanvaarde norm wordt overschreden. Vermindering van het zendvermogen in Mierlo of wijziging (verhoging van het zendvermogen) van de buitenlandse zenders zou hier ruimte kunnen bieden. Ook als het hierboven beschreven historische verloop niet geheel correct zou zijn verwoord, dan nog is het voorbeeld illustratief voor de praktische moeilijkheden rond flexibel frequentiegebruik.

De vraag of een frequentie, gebruikt voor landelijk of regionale radio, elders in het land kan worden hergebruikt vergt specifieke analyse en is niet bij voorbaat (algemeen) te beantwoorden. Deze vorm van frequentiehergebruik komt echter wel voor: De landelijke frequentie Wieringermeer-87,7 MHz (19,953 kW) wordt in Maastricht hergebruikt door een lokale zender van het Britse leger (BFBS) met een zendvermogen van 100 W. Daarentegen is het gebruik van exact dezelfde frequentie door twee of meer Nederlandse zenders met groot bereik vrijwel uitgesloten: bij de huidige CCIR-normen zijn de benodigde herhaalafstanden in de grootte orde van 240 km. Het huidige frequentieplan vertoont dan ook geen dubbel gebruik van enige frequentie voor groot-vermogenzenders.