Isofrequenza

Nella radiodiffusione il termine isofrequenza indica la diffusione dello stesso contenuto (programma radiofonico o televisivo) da più trasmettitori che operano in modo coordinato sullo stesso canale di radiofrequenza. In ambito tecnico la configurazione è nota come single-frequency network (SFN), in italiano «rete a frequenza unica».

Schema semplificato di una rete di trasmettitori in isofrequenza (single-frequency network, SFN).

Lo scopo è mantenere la continuità di ricezione nell’area servita senza cambiare sintonia sul radioricevitore (o sul televisore) e ridurre l’uso di spettro rispetto a una multiple-frequency network (MFN), cioè una rete a frequenze multiple nella quale siti diversi trasmettono lo stesso contenuto su canali differenti.

Principio di funzionamento

In una rete in isofrequenza il segnale può raggiungere il ricevitore da più siti con percorsi e distanze differenti; di conseguenza arriva con ritardi diversi (distorsione multi-percorso). Nei sistemi digitali basati su OFDM tali ritardi possono essere tollerati entro un intervallo di guardia (guard interval): se i contributi rientrano in tale intervallo possono sommarsi in modo utile, altrimenti producono auto-interferenza (self-interference).

Per questo una SFN richiede:

Sincronizzazione e distribuzione del segnale

Nelle reti televisive DVB si impiegano meccanismi specifici per distribuire ai siti trasmittenti informazioni di sincronismo e parametri operativi di rete:

Impiego nelle trasmissioni digitali

Televisione digitale terrestre

Negli standard DVB-T e DVB-T2 l’uso di SFN è previsto a livello di specifica. La scelta dell’intervallo di guardia e degli altri parametri OFDM influenza la massima estensione geometrica della rete e la capacità trasmissiva utile: in generale, un intervallo di guardia più lungo aumenta la robustezza in SFN estese ma riduce l’efficienza spettrale.

Radio digitale

Nei sistemi di radio digitale come il DAB/DAB+ la pianificazione di rete contempla l’uso di SFN e di ripetitori a bassa potenza (gap filler) per estendere o uniformare la copertura sullo stesso blocco di frequenze.

La normativa ITU-R sulla radiodiffusione sonora digitale evidenzia che la scelta delle modalità di trasmissione e dei parametri (inclusi gli intervalli di guardia) incide sulle distanze ammissibili tra trasmettitori in SFN.

Impiego nelle trasmissioni analogiche

Reti in isofrequenza sono realizzabili anche in FM, ma le aree di sovrapposizione risultano più critiche: la qualità percepita dipende dai ritardi relativi e dal rapporto tra segnali co-canale, con effetti più sensibili in stereofonia.

Per la televisione analogica terrestre, invece, l’esercizio in isofrequenza non è generalmente praticabile su larga scala, poiché la coesistenza sullo stesso canale di segnali utili multipli porta a disturbi tipici della ricezione analogica in multi-percorso (ad esempio immagini fantasma).

Applicazioni affini

Concetti analoghi alla SFN sono impiegati anche nelle reti cellulari per la diffusione broadcast/multicast: nell’LTE/eMBMS è definito il concetto di MBSFN (multicast-broadcast single-frequency network), cioè la trasmissione sincrona di forme d’onda identiche da un insieme di celle su un’area geografica. Documenti ETSI/3GPP descrivono inoltre l’evoluzione verso il broadcast terrestre basato su LTE (LTE-based 5G terrestrial broadcast).

Vantaggi e limiti

I principali vantaggi sono:

Tra i limiti rientrano:

Note

  1. 1 2 3 4 5 Report ITU-R BT.2386-5 (03/2024) – Design and implementation of single frequency networks (SFN) for digital terrestrial television broadcasting (PDF), ITU-R. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  2. 1 2 3 4 5 EBU TR 024 – SFN frequency planning and network implementation with regard to T-DAB and DVB-T (PDF), European Broadcasting Union. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  3. 1 2 ETSI EN 300 744 V1.6.2 (2015-10) – Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television (DVB-T) (PDF), ETSI. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  4. ↑ ETSI TS 101 191 V1.4.1 (2004-06) – Digital Video Broadcasting (DVB); DVB mega-frame for Single Frequency Network (SFN) synchronization (PDF), ETSI. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  5. ↑ ETSI TS 102 773 V1.4.1 (2016-03) – Digital Video Broadcasting (DVB); Modulator Interface (T2-MI) for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2) (PDF), ETSI. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  6. ↑ ETSI EN 302 755 V1.4.1 (2015-07) – Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2) (PDF), ETSI. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  7. 1 2 EBU TR 029 – DVB-T2 Single Frequency Networks and Spectrum Efficiency (PDF), European Broadcasting Union. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  8. 1 2 Report ITU-R BT.2254-4 (2020) – Frequency and network planning aspects of DVB-T2 (PDF), ITU-R. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  9. ↑ ETSI EN 300 401 V2.1.1 (2017-10) – Radio Broadcasting Systems; Digital Audio Broadcasting (DAB) to mobile, portable and fixed receivers (PDF), ETSI. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  10. ↑ EBU Tech 3391 – Guidelines for DAB network planning (PDF), European Broadcasting Union. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  11. ↑ Raccomandazione ITU-R BS.1114-10 (2017) – Systems for terrestrial digital sound broadcasting to vehicular, portable and fixed receivers in the frequency range 30-3 000 MHz (PDF), ITU-R. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  12. ↑ Raccomandazione ITU-R BS.412-9 – Planning standards for terrestrial FM sound broadcasting at VHF (PDF), ITU-R. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  13. ↑ 3GPP – Broadcast, multicast technologies, su 3gpp.org, 3GPP. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  14. ↑ ETSI TS 123 246 V18.0.0 (2024-05) – 3GPP TS 23.246; Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS); Architecture and functional description (Stage 2) (PDF), ETSI. URL consultato il 7 gennaio 2026.
  15. ↑ ETSI TR 136 976 V18.0.0 (2024-05) – LTE; Overall description of LTE-based 5G terrestrial broadcast (3GPP TR 36.976) (PDF), ETSI. URL consultato il 7 gennaio 2026.

Bibliografia

Voci correlate

  Portale Ingegneria
  Portale Televisione