Публикация в журнале "BROADCASTING" #4/2000

№16. Связь и сетевые решения. Радиовещание и передача данных по технологии RDS

Автор: ГОРЕГЛЯД Виктор Демьянович

КАК "УБИТЬ ДВУХ ЗАЙЦЕВ" FM РАДИОВЕЩАНИЕМ?

На этот вопрос ответ может быть один: "организация на вашей радиовещательной частоте канала RDS".

Дело в том, что технология передачи дополнительной информации на поднесущей частоте радиовещательного сигнала (система RDS - Radio Data System) с самого начала была предназначена, именно, для радиовещателей и радиослушателей. Основная идея состояла в организации цифрового передающего канала, который будет сопровождать вещательную программу и, по которому будет передаваться информация и различные команды на радиовещательный приемник. Кроме этого, стало понятно, что имеющийся канал передачи данных можно использовать для решения ряда других задач. Ниже приведена таблица №1, где приведены возможности стандарта RDS, используемые в настоящее время.

Таблица №1

ПЕРЕЧЕНЬ ПЕРЕДАВАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ И СИГНАЛОВ

Отличительной особенностью системы является возможность для радиовещателя создавать любые другие системы передачи информации, сигналов управления и т.п. В таблице №2 приведены ряд применений RDS, которые могут быть рекомендованы для внедрения.

Таблица №2

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ RDS

При анализе различных систем радиосвязи и определении среди них места RDS, следует выделить следующие особенности:

• для организации данной системы связи не требуется выделения доплнительного частотного ресурса;
• радиовещательное оборудование (радиопередающий тракт) используется с максимальной эффективностью, т.к. работает на две системы: радиовещание и передачу данных;
• сеть RDS является "наложенной сетью", т.е. она является вторичной к существующей сети радиовещания.

Здесь напрашивается простой вывод: владея радиовещательной частотой и радиопередающим оборудованием, только ленивый не станет использовать возможность организовать канал передачи данных и, тем самым, в дополнение к радиовещанию, стать оператором по предоставлению услуг передачи данных, пейджинговой связи и т.д. Тем самым, радиовещатель получает уникальную возможность значительно повысить рентабельность используемого радиовещательного канала.

Широкий спектр возможностей данной технологии, представленный в Таблицах 1-2, позволяет смело говорить о большом потенциале рынка пользователей RDS.

Наибольший коммерческий интерес представляет радиопейджинг (RP).

При условии наличия действующей радиовещательной станции, организация пейджинга на канале RDS по сравнению с реализацией аналогичного проекта в системах POCSAG, FLEX и т.д., требует меньших финансовых затрат и организационных усилий. При этом, оператор RDS пейджинга предоставляет весь перечень услуг, что и другие операторы сетей персонального радиовызова.

Сегодня, стоимость комплекта необходимого оборудования для организации FM радиопейджинга, в составе:

• кодер RDS;
• базовый комплект программного обеспечения;
• контрольный приемник,

составляет, не более, $ 1600.

При значительном удалении сервера с рабочими местами операторов от кодера с радиовещательным передатчиком, необходима организация выделенной линии связи при помощи факс-модемов (2400 бит/с). До начала коммерческого применения радиопейджинговой сети необходимо в установленном порядке получить лицензию на "Предоставление услуг персонального радиовызова с уплотнением каналов ОВЧ ЧМ сети" в Управлении организации лицензионной работы Минсвязи РФ.

Пейджер RDS, в отличие других систем персонального вызова, после включения питания или потери сигнала осуществляет автоматическое сканирование в диапазоне 87.5-108 МГц до тех пор, пока не найдет передатчик со своим сигналом. Это позволяет без проблем организовать региональный, межрегиональный и международный роуминг. В данном случае, не требуется наличия единой частоты для всех операторов сети.

Каждый оператор может устанавливать взаимосвязи со всеми действующими операторами RDS пейджинга по своему усмотрению.

Здесь каждый, являясь независимым региональным оператором сети персонального вызова, заинтересован в тесной интеграции с другими операторами для вхождения в сети более высокого уровня.

Развитие региональной сети пейджинга (подключение районных центров, покрытие автомобильных трасс и т.п.) стимулируется увеличением доходов как коммерческого радиовещания, так и радиопейджинга.

Ресурс радиовещательного диапазона 87.5-108 МГц в зависимости от частотного плана позволяет создать до 20 пейджинговых сетей в каждом регионе. Правда, в этом плане, есть некоторые ограничения самого стандарта, но они имеют не принципиальный характер. С учетом "времени ожидания передачи сообщения" количество абонентов пейджинга на один радиовещательный канал может достигать 6-8 тысяч. Потенциал российского RDS пейджингового рынка оценивается в 1 млн. абонентов.

В настоящее время, сдерживающим фактором развития FM радиопейджинга является малое число производителей RDS пейджеров на мировом рынке.

Возможными причинами такого положения являются:

• сложный приемный модуль пейджера, т.к. требуется обеспечивать прием в широком диапазоне частот со сканированием;
• выбор производителями приоритетных направлений на развитие стандартов POCSAG, ERMES, FLEX.

При этом, в США сети RDS (RBDS) развиваются не меньше, чем другие системы персонального радиовызова. Т.к. использование на вторичной основе частотного ресурса, очевидно, отвечает национальным интересам этой страны.

Однако, ситуация с производством RDS пейджеров в последнее время изменилась в лучшую сторону. Расширяется ряд предлагаемых моделей и цены становятся сопоставимыми с аналогичными в системе POCSAG.

Основными производителями RDS пейджеров являются две компании: Info-Telecom (Франция) и CIRKISYS (Китай).

Интересным применением RDS является передача телеметрии параметров и технического состояния радиовещательного передатчика (ТМ). Текущая информация принимается на специальный приемник, подключенный к персональному компьютеру, где ведется журнал технического состояния.

В случае, приближения контролируемого параметра к порогу аварии или возникновения аварии, оперативный сигнал будет передан на пейджер или специальный приемник системы экстренного оповещения. Контроллер, выполняющий сбор информации может быть подключен и к другим РЭС (радиоэлектронных средств), технологическому оборудованию (вентиляторы, насосы, кондиционеры, электроосвещение и т.п.), находящихся на радиоцентре. Кроме этого, в данную систему экстренного оповещения можно включить пожарную и охранную сигнализации объекта. Таким образом, можно решать задачу технического контроля РЭС и оборудования радиопредприятий. Затраты на создание такой системы весьма незначительны. Производство радиовещательных передатчиков со встроенным кодером RDS "FORA-600M" и контроллером ТМ (совместный проект Новгородского Государственного Университета им. Ярослава Мудрого, Vigintos Elektronika и фирмы "РОСТОН") начинается в январе 2000 г.

В интересах рекламного бизнеса имеющийся у радиовещателя канал передачи данных можно использовать для передачи информации и сигналов управления (ES) на различные системы отображения информации ("бегущие строки", графические световые табло, указатели и т.п.).

Таким образом, создается новое информационно-рекламное поле для рекламодателей. Варианты размещения, распределение по группам, количество и типы табло могут быть различными. Важно отметить то, что, при этом, затраты на передачу информации будут незначительными, если бы упраление табло осуществлялось обычным образом. Экономический эффект будет тем выше, чем обширнее территория и большее количество работающих на ней табло.

Ряд "непейджинговых" возможностей RDS можно продолжать, т.к. применение радиоканала в городе или регионе может быть самым разнообразным и неожиданным. Практически все возможности для его использования находятся в руках радиовещателя. Возможно, что найденное вами новое применение RDS окажется более рентабельным чем радиопейджинг. Немного настойчивости, внимания и все может быть.

Очевидным подтверждением целесообразности использования технологии RDS в FM -радиовещании является многочисленные примеры и опыт в других странах.

Начало развития RDS было положено 20 лет назад Европейским Радиовещательным Союзом (EBU - European Broadcasting Union), когда были проведены первые полевые испытания в Швейцарии. В 1990 году была представлена первая редакция Европейского Стандарта RDS - CENELEC EN 50067, а в 1993 была создана международная организация RDS Forum.

*По данным 1998 года в США работает 700 радиовещательных станций с RВDS (американский стандарт, имеющий незначительные отличия от RDS) и существует тенденция к росту их числа. Успешно работают на рынке пейджинговой связи две мощные компании с общим числом обслуживаемых абонентов - более 200000.

Ведущие автомобильные производители мира (Audi, BMW, GM, Ford, Jaguar, Mazda, Porshe, Volvo) комплектуют большинство своих моделей радиоприемниками с RDS. Практически все ведущие производители бытовой аудиоаппаратуры выпускают огромный ряд радиоприемников с RDS, т.к. наличие данной функции позволяет не только расширить возможности приемника, но и являться престижным.

Таблица №3

Общее число приемников с RDS , произведенных в мире на конец 1995 года (по данным RDS Forum)

*В Великобритании RDS начала развиваться 12 лет назад.

Активно используют RDS для передачи и обозначения названия радиостанции маломощные радиовещательные станции (50 мВт), так называемые RSL (Restricted Service Licences), которые открываются на короткое время (до 28 дней) для освещения специальных мероприятий и событий. Радиовещательная сеть Classic FM поддерживает службу DGPS.

*В ЮАР работает более 600 FM передатчиков с RDS, которые обеспечивают вещание 90% населения.

*Национальная FM сеть Швеции Teracom Svensk Rundradio AB организовало службу DGPS "Epos" в декабре 1994 года, которая обеспечивает коррекциюдля навигационной системы NAVSTAR Global Positioning System на всей территории страны.

*В ряде стран, например, Франции, Чехии, Индии, Польше, Мексике, Болгарии и др. развернуты сети RDS пейджинга.

Это только небольшая часть информации о развитии RDS технологии в мире.

Огромные возможности и перспективу развития предоставляет RDS в России.

В силу своих функциональных возможностей технология RDS является оптимальной при построении региональных и межрегиональных сетей радиовещания как с технической стороны, так и с экономической.

В России и странах СНГ технология RDS получила свое развитие начиная с 1995 года за счет внедрения радиопейджинга. К концу 1999 года в Российской Федерации работают пейджинговые сети в 25 регионах. Несколько десятков радиостанций передают сигнал RDS на своих частотах, обозначая название программы. На Украине работают не более 10 передатчиков с RDS. Наиболее развитая сеть создана в Белоруссии, где 18 FM передатчиков обеспечивают покрытие 80% процентов территории. Пейджинговая сеть обслуживает более 1 тыс. абонентов (оператор: Республиканский Радиотелевизионный передающий центр).

В 1996 году была создана Ассоциация "Межрегиональные Радиопейджинговые Сети", которая объединяет большинство региональных операторов России и Белоруссии.

ТЕХНИЧЕСКАЯ СПРАВКА:

СТРУКТУРА RDS ЦЕНТРА

Сетевой центр RDS обычно делится на две части:

• сервер и рабочие места операторов;
• кодер и передающий радиотракт.

Выделенная соединительная линия с помощью модемов связывает сервер и кодер в протоколе UECP (Universal Encoder Communication Protocol), скорость обмена до 9600 бит/с.

Кодер RDS может быть отдельным устройством, так и встроенным в FM радиовещательный передатчик. На кодер RDS от стереокодера передатчика подается сигнал пилот-тона 19 кГц (синхронизация). RDS сигнал на частоте 57 кГц (3-я гармоника пилот тона) подается на стереокодер передатчика, где формируется спектр комплексного стереосигнала (КСС) c RDS. На практике часто используется внутренний генератор 19 кГц кодера RDS. В этом случае, кодер соединяется одним коаксиальным кабелем, по которому поступает сигнал RDS 57 кГц.

На данной схеме показаны некоторые возможности RDS по передаче телеметрии и аварийной сигнализации. Такая возможность появляется при наличии радиовещательного FM передатчика с каналом RDS, к которому подключен котроллер. Данные о технических параметрах передатчиков, расположненных на центре, состоянии технологического оборудования, с датчиков пожарной и охранной сигнализаци. Внутренняя система оповещения может быть организована на основе RDS радиопейджинга, так и на основе выделенной ведомственной сети. В последнем случае стандарт позволяет создавать уникальные системы оповещения с учетом внутренних потребностей по усмотрению владельца канала.

Основным элементом здесь является сервер, через коммуникационные порты связан с рабочими местами операторов, внешними сетями общего пользования и передачи данных. Кроме этого, по линиям связи ведется передача данных, сигналов оповещения и персонального вызова от удаленных корпоративных пользователей. С сервера радиовещательной студии поступают соответствующие команды и информация на сервер RDS для передачи радиотекста (RT), списка альтернативных частот (AF), установок MS, PS, PIN, PTY,TA/TP и DI.

В состав приемного оборудования и устройств сети RDS входят пейджеры и приемники с декодерами RDS. Радиоприемные устройства RDS (РПУ RDS) отличаются от пейджеров отсутствием дисплея и наличием коммуникационного порта RS-232 или различного типа реле. Это позволяет практически реализовать известные нам возможности RDS канала. В России разработаны и начали производить ряд приемных устройств RDS различного назначения. Базовым РПУ является "FORA 2000", которое предназначено для эфирного контроля сигнала RDS. Устройство работает совместно с персональным компьютером.

Специальные РПУ предназначены для приема данных (с информационными табло), команд дистанционного управления (противоугонные и охранные системы), сигналов оповещения и др.

Заглядывая в будущее, можно с уверенностью сказать, что RDS имеет хорошую перспективу развития. По оценкам экспертов RDS FORUM-а RDS технология будет использоваться независимо от внедрения новых цифровых стандартов в радиовещании, т.к. FM радиовещание будет выполнять свое назначение (тем более, в России) по меньшей мере, в ближайшие 10 лет.

Авторская редакция 01.11.2000 г.