Rino Liuzzi

TV “Nessun Segnale”

Giugno 2012 - In Puglia eravamo in pieno switch off – abbandonavamo la televisione analogica il famoso standard Pal Color creato dalla tedesca Telefunken per passare alla tecnologia digitale DVB T (creata da un gruppo di ricerca inglese ) - con banda radiofrequenza canali ch 05 -12 VHF - ch 21 -69 banda UHF , il compito di trasporto è affidato al gestore di rete ( Rai ,mediaset ,La 7 e tutti ) con multiplex con modulazione 64 QAM( 64 simboli ) –COFDM a 8 k in rete SFN ( frequenza singola/unica)  utilizzata dal multiplex per tutta l’Italia /Puglia/regioni in banda UHF ).Ebbene si le 8k sono le 8000 frequenze portanti responsabili del trasporto delle informazioni dei contenuti in digitale dei simboli “ dell’immagine video “ e quindi un multiplex ha 8000 portanti( trasmettitori ) . che ti servono per trasportare i programmi televisivi (..i contenuti video ) dalla antenna di Monte Caccia ( Comune  di  Spinazzola  Bari )alle  nostre antenne televisive ,che captano il segnale irradiato -Il segnale  irradiato tecnicamente  dovrebbe avere  una   distanza limite,, molto ma molto importante sulla RETE SFN, oltre la quale il ripetitore non dovrebbe “andare”teoricamente a invadere  altre  aree di  utenza "

Purtroppo nel mese di giugno superati i 20 gradi °C la propagazione troposferica si fa sentire.

Dai primi giorni caldi di marzo al  termine  di settembre la propagazione troposferica,è la bestia nera di tutti gli antennisti e del popolo radiotelevisivo- La  troposfera  lo  strato  basso  dell'atmosfera  influenza  negativamente  le  onde  elettromagnetiche .

Soprattutto  canali RAI in Puglia  ,grazie  ai  potenti ripetitori broadcast , le  nostre  antenne  ricevono  i  segnali diretti   e  e  segnali  riflessi distruttivi  della  troposfera, che  in  ritardo  vengono ricevuti dalle nostre  antenne  ricevono  in  contemporanea ( segnale  diretto  e  segnale  riflesso )  - Sul video arrivano i primi pezzi di squadrettamenti ,dopo squadrettamento totale dell immagine e poi il fatidico messaggio sul tv ASSENZA DI SEGNALE.. Il programma tv ahime può ripartire a singhiozzo per tutta la serata o essere totalmente assente .Il  decoder TV  non  riesce  piu' a  correggere gli  errori in ricezione .-

In dettaglio il tavoliere della Puglia , il mar Adriatico , l’evaporazione marina , l’assenza quasi totale di montagne (schermature naturali ),in condizioni di propagazione troposferica permettono alle onde elettromagnetiche di tutti i ripetitori SFN della rete TV, di sconfinare sulle nostre aree di servizio di servizio – La nostra antenna tv riceve il segnale principale del ripetitore es RAI con gli echi distruttivi ( fuori dall intervallo di guardia ) degli altri multiplex della rete ..sempre RAI (auto interferenza del multiplex)..Il decoder o il televisore lancia in video ASSENZA DI SEGNALE quando il livello di errori di decodifica è altissimo e la qualità dell’informazione scende sotto un livello di guardia di “Percentuale di errori di modulazione “ chiamato MER” –In antenna puoi avere tantissimo segnale ma la QUALITA’ scende a zero e non vedi piu’ nulla. Sei hai un decoder TIVU SAT o un box IPTV o SMART TV ti salvi e puoi continuare a vedere i tuoi programmi preferiti ( i film , il telegiornale , i documentari , e tutto quello che offre il magazzino di programmi tv ) .In assenza di queste tecnologie sei costretto a sorbirti il black out televisivo dovuto alla propagazione . Il  diritto  all'informazione  sancito  dalla  costituzione  italiana-L'informazione  del  pubblico  servizio  della  RAI non vengono rispettati -Il  problema  è  risolvibile ?? Sicuramente  SI , a  patto  che  i  gestori  di  rete  effettuano una  pianificazione  di  rete sul territorio  con  ripetitori  di  piccola  potenza , per  la  copertura  di  aree  più  modeste ,riducendo  gli  echi  , come  avviene  nei  ripetitori  cellulari ( TV e  cellullari  hanno  identica  modulazione OFDM ) . 

Conosciamo il digitale terrestre - Link pdf di Rover ( download )

NESSUN SEGNALE TV - cosa succede - Link ( cliccare qui )

In merito a questo conflitto sulle reti SFN causato  dalla propagazione troposferica ,in maniera approfondita ne parla l’ing DAVIDE MORO , sulla sulla rivista Broadcast & production di  qualche  anno  fa che integralmente pubblico .

Prof Lazzaro Liuzzi (conosciuto  come Rino ) – IPSIA N. AGHERBINO – Noci- Bari - 

Esempio di MULTIPLEX

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 – La propagazione troposferica                                                                          a  cura   dell'ing .Davide Moro 

Che le onde viaggino sul mare, è cosa nota a tutti .Nei primi giorni di primavera o con il vento di scirocco non appena superata la temperatura di 20 gradi °C ,il nostro Tv durante la normale visione inizia a squadrettare e dopo qualche secondo appare la fatidica scritta “ NESSUN SEGNALE “ .Le onde elettromagnetiche TV sono anche radio e nonostante la propagazione troposferica sulle frequenze televisive non sia un’arma segreta da invasione aliena extraterrestre , forse qualcuno ha dimenticato qualcosa... E se le reti SFN adesso si faranno del male da sè?

Che cosa è la propagazione troposferica? L’argomento è spinoso come un cespuglio di more, ma proviamo a cercare i frutti, evitando le spine: ne vale la pena. Per propagazione troposferica si intende la propagazione di onde elettromagnetiche attraverso lo strato più basso dell’atmosfera terrestre, chiamato troposfera. Si estende dalla superficie terrestre fino a circa 17.000 metri dal suolo. Al suo interno sono contenuti circa l’80% della massa d’aria che compone l’intera atmosfera terrestre e praticamente tutta l’acqua (sotto forma di vapore).

L’area di servizio di un trasmettitore televisivo o radiofonico (FM) si estende fino a poco oltre l’orizzonte ottico (visto dal punto di trasmissione), superato il quale l’intensità dei segnali si attenua molto rapidamente. È la ragione per cui,quale che sia la potenza del trasmettitore, non potremo mai coprire più di una eterminata estensione del territorio con un solo impianto.

Le persone che vivono in prossimità di tale “orizzonte ottico” potranno sicuramente raccontarvi che, ai tempi della televisione analogica, in alcune occasioni certi segnali normalmente molto deboli, che producevano immagini disturbate, potevano invece essere ricevuti con una qualità decisamente superiore, come se l’ampiezza di questi aumentasse, sia in valore assoluto che rispetto al livello circostante del rumore radio.

Anomalie

La causa di queste condizioni anomale di propagazione vanno ricercate nelle condizioni (atmosferiche ma non solo) che interessano la troposfera. I segnali che si propagano attraverso la troposfera viaggiano in una fascia compresa fra il suolo e una quota di circa 7.500 metri. La propagazione di questi segnalipuò allora essere condizionata da fenomeni atmosferici di particolare estensione edintensità. In presenza dicondizioni anticicloniche, contempo stabilmente caldo ed elevata pressione, si verifica che segnali normalmente deboli,provenienti da stazioni lontane,vengano ricevuti con maggiore intensità rispetto al normale.

Come mai?

Il fenomeno si verifica tipicamente in condizioni di alta pressione, in presenza di giornatedal cielo limpido, senza nuvole, e calma di vento. Al tramonto l’intera massa di gas contenuta nell’atmosfera si raffredda, ma gli strati più elevati si raffreddano con una velocità diversa dalla superficie terrestre. Questo produce un gradiente di temperatura in alcuni strati dell’atmosfera, che porta al conosciuto fenomeno dell’inversione termica:normalmente al crescere della quota la temperatura diminuisce,in condizioni di inversione termica la temperatura aumenta al crescere della quota.

Un effetto simile si può verificare anche all’alba. Tipicamente i segnali VHF e UHF viaggiano per lo spazio fino a raggiungere l’orizzonte. In condizioni normali, l’indice di rifrazione della ionosfera (la fascia di gas ionizzati che si estende all’incirca da 60 a 450 km di quota) è tale da far transitare liberamente i segnali VHF e UHF, che proseguono il proprio cammino in linea retta verso lo spazio libero, perdendosi. L’inversione termica modifica l’indice di rifrazione della ionosfera, al punto che i segnali VHF e UHF vengono in buona misura rifratti al suolo, propagandosi ben oltre il tipico limite dell’orizzonte ottico. Per darvi un’idea, è come se si formasse una guida d'onda naturale, con una superficie riflettente inferiore costituita dal suolo (o dal mare) e una superficie riflettente superiore costituita dallo strato di atmosfera con inversione termica. Ci vogliono tre pagine di formule per spiegare il motivo fisico di questo fenomeno, per cui rimando chi volesse approfondire ai testi specializzati.

Anche la nebbia può contribuire a questi fenomeni, di nuovo per il tramite dell’inversione termica. La nebbia si verifica al livello del suolo durante condizioni di alta pressione, ma quando il cielo oltre la nebbia è limpido e sereno i raggi del sole surriscaldano gli strati superiori della nebbia, che si trovano quindi a temperatura più elevata degli strati sottostanti.

Il fenomeno della propagazione troposferica viene anche chiamato “ducting”, per intendere che il segnale viene come “imprigionato” in un condotto che lo trasporta a grande distanza. I fenomeni di “ducting” si possono verificare su vasta scala quando una estesa massa di aria fredda viene sormontata da una altrettanto estesa massa di aria più calda. In questi casi, a seconda dell’estensione della sovrapposizione fra i due fronti, il ducting si può estendere anche oltre 2.000 km. E in quali circostanze è più probabile che si verifichino queste situazioni limite?

Diciamo che le zone più frequentemente interessate sono le coste marittime, e, in certe parti del mondo le condizioni di ducting possono diventare una presenza stabile per diversi mesi all’anno. Le due zone del pianeta più accreditate sono il Golfo Persico e il Mediterraneo, ed il periodo classico è l’estate ed i primi mesi autunnali.

Riepiloghiamo i guai

Mare Mediterraneo. Estate ed autunno. Ore serali (tramonto).

Segnali che si ricevono a milleseicento chilometri di distanza. Aggiungiamoci il digitale terrestre e l’SFN. Ma non sarà che durante l’estate il telegiornale delle otto e lo spettacolo di prima serata viene devastato dal medesimo segnale, sulla medesima frequenza, e che arriva dalla Sicilia per via troposferica ben oltre ogni possibile intervallo di guardia?

Andiamo con ordine La propagazione troposferica esiste da sempre, e in certi periodi dell’anno non è evitabile: in alcuni casi i segnali delle televisioni nordafricane sono stati ricevuti perfino in Lombardia, quindi ben oltre le zone costiere. Come ci si difendeva dalla propagazione troposferica nell’epoca della televisione analogica? In due modi. Il primo è il cosiddetto “offset”, semplice o di precisione. Due trasmettitori operanti sul medesimo canale, che in certe condizioni potevano creare interferenze reciproche, venivano agganciati ad un riferimento di frequenza esterno, e si imponeva loro di operare a frequenze lievemente sfalsate. In questo modo il televisore avrebbe percepito l’effetto del segnale interferente solo come un lieve disturbo sullo schermo avrebbe percepito l’effetto del segnale interferente solo come un lieve disturbo sullo schermo. Funzionava bene con la TV analogica, il digitale invece sfrutta interamente il canale trasmissivo, per cui non c’è una portante video che si possa sfalsare. Il secondo modo era a prova di errore: si facevano funzionare i due trasmettitori su due canali diversi. Diverse frequenze su cui trasmettevano le emittenti nord- africane non venivano utilizzate in Italia. Le frequenze di specifici impianti in alcune regioni italiane non venivano ri-utilizzate in altre regioni, anche ben oltre l’orizzonte ottico. Va detto che, con la televisione analogica, la propagazione troposferica poteva causare interferenze e disturbi a video per alcune ore al giorno, ma il segnale restava comunque intelligibile. Con la televisione digitale, invece, il disturbo è inavvertibile finché rimane al di sotto di una certa soglia. Superata la quale il segnale è completamente perso. Tipicamente di sera, nella fascia di prime time. La sensazione è che realizzando reti digitali SFN su base praticamente nazionale ci siamo andati a cercare delle rogne. Possibile che nessuno ci abbia pensato?

Difficile crederlo. Anche perché esistono fior di pubblicazioni internazionali che trattano la propagazione troposferica, indicando i valori più probabili di “rinforzo” del segnale di cui tenere conto in funzione dellafrequenza e della distanza dal sito trasmittente “indesiderato”. Fra tutti: Report ITU-R REP P.239-7, prima versione 1959, aggiornamento del 1990. E i diversi strumenti per la pianificazione di rete ne tengono ovviamente conto. È parimenti noto che, come sempre accade per i valori dedotti da esperienze sperimentali, i numeri indicati dalle normative sono valori medi, che devono trovare applicazione mediamente universale. Quello che in pochi sanno, invece, è quei numeri sono nati da esperienze condotte in gran parte dai tecnici della BBC, sui freddi mari del nord. Abbiamo visto invece che le due zone del pianeta più soggette a propagazione troposferica sono il Mediterraneo ed il Golfo Persico. Passi per quest’ultimo, ma a casa nostra, sul Mediterraneo, esiste qualche esperienza che ci possa dare un’idea di quello che potremmo trovarci davanti a switch-off completato?

Esperienze

Il numero 127 della “Revue Technique de l’UER” (Union Européenne de Radio-Télévision, cioè l’European Broadcasting Union) è stato pubblicato nel giugno del 1971. Avete letto bene, più di 40 anni fa. Abbiamo fatto un po’ di fatica a trovarlo, ma alla fine da Ginevra hanno fatto appositamente unascansione per noi, e ci hanno mandato una copia della versione in inglese.

A pagina 98 troviamo un articolo intitolato “Experimental research into long-distance UHF propagation over the Mediterranean Sea”. È una lettura estremamente interessante, e se scrivete all’EBU dovrebbero mandarvi volentieri la scansione (ormai ce l’hanno…). Arricchito da una piacevole grafica d’altri tempi, l’articolo espone i risultati di una accuratissima sperimentazione condotta su due impianti trasmittenti italiani, ben noti: Gambarie (all’estremità della Calabria) e Monte Conero (nelle Marche). Impianti RAI, perché all’epoca, ovviamente, non ce n’erano altri. Per valutare gli effetti della propagazione troposferica, gli sperimentatori hanno individuato alcuni siti riceventi, scelti in base a precise caratteristiche e in modo da rendere i risultati delle misure il più possibile indipendenti dall’ambiente circostante. Anche la catena di ricezione e monitoraggio è stata progettata e costruita appositamente per questa sperimentazione: un registratore a nastro di carta permetteva di rilevare costantemente l’andamento dei segnali presso ciascun sito ricevente. I segnali di Gambarie e Monte Conero, entrambi sulla frequenza di 51 ,25 MHz, venivano ricevuti e monitorati in sei differenti siti, posti a distanze comprese fra i 220 e i 700 km dal trasmettitore. I test sono stati condotti per oltre due anni, e i valori di campo rilevati nel Mediterraneo a distanza di alcune centinaia di chilometri dal trasmettitore sono risultati più elevati anche di 30 dB degli analoghi valori riscontrabili sul Mare del Nord. Senza entrare nel valore assoluto, una differenza di 30 dB è un valore contro cui praticamente non ci si può difendere. Un’eco pari a qualche centinaio di chilometri che mi “entra” in antenna secondo questa propagazione, potrebbe trovarsi anche a -15 dB (o peggio) dal segnale principale, ma arriverebbe al di fuori di ogni possibile intervallo di guardia. Il ricevitore avrebbe poche possibilità di cavarsela. E questo fenomeno non era sporadico: si verificava per periodi di tempo variabili fra l’1 ed il 5 per cento del totale. Se l’uno per cento vi sembra poco, considerate che l’1% corrisponde a un quarto d’ora al giorno per tutti i giorni. Visto che la propagazione troposferica è più probabile in alcuni mesi l’anno, immaginate che per quattro mesi, nella fascia serale di prime time, per 45 minuti più o meno consecutivi diventi impossibile vedere la televisione! E perché? Perché ce la stiamo interferendo da soli con segnali SFN che arrivano dall’altra sponda del mare. Se poi invece che l’uno per cento fosse il cinque…

Artefici della sperimentazione

Chi aveva condotto quella sperimentazione?

La RAI La nostra Radiotelevisione Italiana, nella persona degli Ingegneri Marino Riccardi e Francesco Rodinò di Miglione.

Certo, verrebbe da dire, se chi aveva condotto quel gran lavoro ce l’avevamo così a portata di mano, mentre si pensava al modello della televisione digitale italiana non sarebbe stato il caso di chiedergli almeno un consiglio? Si, ma a distanza di quarant’anni, come si fa?

Lo abbiamo fatto noi. L’Ing. Marino Riccardi si è ritirato a vita privata da diverso tempo; coltiva le sue vigne nell’Oltrepò Pavese e produce in proprio ottimi vini DOC. Lo raggiungiamo telefonicamente. È una persona cordiale e simpatica, e anche a distanza di anni emerge chiara tutta la passione che ha guidato il suo modo di operare. Accetta volentieri di rispondere alle nostre domande.

L’intervista all ing . Marino Riccardi

Quali sono stati i motivi che hanno indotto RAI ad intraprendere la sperimentazione sulla propagazione sul mediterraneo che lei ha condotto?

La campagna di misure di propagazione sporadica nella gamma UHF della Radiodiffusione Televisiva è stata progettata nel 1968 su iniziativa della Direzione Tecnica della RAI e con l'incarico affidato al CentroControllo di Monza,in particolare alla Sezione Misure di Campo Elettromagnetico, di cui ero allora responsabile. Alcuni anni prima la BBC aveva fatto misure analoghe sul Mare del Nord ed aveva elaborato delle curve di propagazione su mare pubblicate come Report della Commissione V del CCIR (Propagazione in mezzi non ionizzati). L'esperienza ed il rilievo di alcune interferenze nei mesi estivi, causate da alcuni impianti stranieri posti sul Mar Mediterraneo, aveva mostrato che quelle curve sottostimavano il livello delle interferenze sporadiche, perché erano il risultato di misure fatte su mare "freddo"; ecco allora la necessità di fare misure analoghe su un mare "caldo" come il Mediterraneo. È così che è partita la campagna di misure.

Ing MARINO RICCARDI

Con quali criteri sono stati scelti gli impianti e le postazioni di ricezione utilizzati per condurre la sperimentazione?

Gli impianti trasmittenti (due: uno sull'Adriatico e uno sul Tirreno) sono stati scelti in posizione elevata, in vista del mare, di potenza notevole e su canale quasi esclusivo (non interferito) per poter fare misure sicure fino a livello di campo molto basso ed a grande distanza. In quegli anni la situazione interferenziale consentiva questo margine di manovra, in seguito non sarebbe stato più possibile.

Gli impianti riceventi dotati di antenna direttiva, di banda stretta, ottima stabilità di sintonia oltre che ottima stabilità di misura nel tempo, erano stati scelti in numero adeguato per la casistica dell'indagine, collocati sempre in vista del mare nella direzione della stazione ricevuta, sulla spiaggia con antenna a 10 m dal suolo o su alture subito prospicienti il mare.

Alla luce dei risultati, quali sono stati gli accorgimenti adottati da RAI per trarre il massimo frutto dalla sperimentazione da lei condotta?

La sperimentazione è durata più di due anni, con una estensione complessiva della registrazione dei campi elettromagnetici di quasi duecentomila ore. I risultati delle misure, elaborati con criteri analoghi a quelli che avevano portato alle curve di propagazione sui mari freddi, avevano consentito di fornire un più preciso strumento di pianificazione delle reti televisive sui mari caldi come il Mediterraneo, non solo per migliorare i criteri di pianificazione all'interno della rete italiana (con offset di precisione nei casi più critici) ma soprattutto per evitare le interferenze prodotte dagli impianti delle reti televisive straniere che in quegli anni si stavano diffondendo sulle coste del Mediterraneo (Iugoslavia, Albania, Grecia, Tunisia, Algeria, …).

Si ricorda qualche aneddoto o episodio saliente di quella esperienza che ritiene utile raccontarci?

Ricordo quegli anni e quel lavoro con tanto piacere e tanta nostalgia. Non solo perché ero giovane con tanto entusiasmo, ma soprattutto perché ho potuto dedicarmi con buona autonomia, consentitami dall'Azienda RAI di quegli anni (alla quale sono grato) per costruire un modello matematico di propagazione, che era in grado di calcolare il campo elettromagnetico su percorso qualsiasi, tenendo conto del profilo del terreno, del percorso misto terra e mare, della "superrifrazione" dei "dotti" ed anche della propagazione sporadica ionosferica (strato E) nella gamma VHF. Quel lavoro mi sembra che abbia dato buoni risultati anche se doveva ancora subire qualche affinamento e qualche altro collaudo informatico.

Cosa ha pensato quando l’abbiamo contattata per chiederle di parlarci della sua esperienza?

1001. fa piacere che quel lavoro vi possa essere utile per mettere in evidenza problemi di interferenza sporadica nel caso di trasmettitori SFN lontani con aree di servizio sul mare, ma con ritardo ben oltre l'intervallo di guardia. Tuttavia, mi corregga se sbaglio (semmai è lei a poter correggere noi, Ingegnere!, NdR), il rapporto di protezione tra segnale utile e segnale disturbante nel caso di TV digitale terrestre è sempre migliore di 6/8 dB rispetto al miglior rapporto tra impianti analogici in offset di precisione. È bensì vero purtroppo che nel caso del digitale perdiamo tutto per la durata dell'interferente, mentre nel caso analogico vediamo l'immagine disturbata dallo scorrimento di righe, ma ancora comprensibile. Tant'è, io sono però sempre per il partito del digitale. Anche noi,antennisti e ingegneri -- Per quello fatto bene, però.

Intervista del Ing DAVIDE MORO - BROADCAST E PRODUCTION –

Davide  Moro - Attivo nell'ambito delle telecomunicazioni e della grande impiantistica, Davide Moro si occupa tipicamente della gestione di grandi progetti operativi o strategici (comu- nicazione, metodi e strumenti per la gestione e l'ottimizzazione di processi aziendali, e la gestione del cambia- mento). Ha lavorato per AGIP, Foster Wheeler, TIM - Telecom Italia Mobile, e Rai Way. Attualmente esercita la libera professione come consulente nel mondo del Broadcast.