李薰春 史虹湘 戴寧江
DRM數(shù)字聲音廣播共有兩種工作模式:DRM30和DRM+。為規(guī)范這種新型數(shù)字業(yè)務(wù),國際電信聯(lián)盟近年來先后出版了多份建議書,從系統(tǒng)和規(guī)劃兩個(gè)方面進(jìn)行確認(rèn)及規(guī)范。截至目前,DRM30模式的系統(tǒng)、規(guī)劃建議書已出版,而DRM+模式只出版了系統(tǒng)建議書,國際電信聯(lián)盟2011年時(shí)出版了DRM+規(guī)劃的研究報(bào)告,為進(jìn)一步出版規(guī)劃建議書奠定了基礎(chǔ)。
圖1 DRM 業(yè)務(wù)工作頻段示意
世界廣播聯(lián)盟(DRM)是一個(gè)國際非營利廣播組織機(jī)構(gòu),成員來自十多個(gè)國家的三十多個(gè)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)致力于研究高品質(zhì)數(shù)字廣播替代現(xiàn)有的AM 波段和FM/VHF 波段的模擬無線電廣播,主要推出了兩種數(shù)字化模式,即“DRM30”模式,用于數(shù)字化利用30MHz 以下的AM 廣播波段;“DRM+”模式,用于數(shù)字化利用30MHz 至VHF 波段III 的頻譜,特別是FM 廣播波段II 的頻率。
兩種數(shù)字化模式廣播業(yè)務(wù)的工作頻段如圖1。根據(jù)國際劃分,VHF 第I 頻段指的是41-68MHz,第II 頻段指的是76-100MHz(大多數(shù)導(dǎo)頻制模擬調(diào)頻廣播在87-108MHz),第III 頻段指的是174-230MHz。
國際電信聯(lián)盟以出版建議書的方式對DRM數(shù)字化廣播模式進(jìn)行了確認(rèn),其中用于規(guī)范DRM30模式的電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)已全部完成,用于規(guī)范DRM+模式的電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)是ITU-R BS.1114,Systems for terrestrial digital sound broadcasting to vehicular,portable and fixed receivers in the frequency range 30-3 000 MHz(在30-3000MHz 頻率范圍內(nèi)面向移動、便攜和固定接收機(jī)進(jìn)行地面數(shù)字聲音廣播的系統(tǒng))。
在ITU-R BS.1114 標(biāo)準(zhǔn)中,共提到四種數(shù)字系統(tǒng)A、F、C、G,其中系統(tǒng)A 取自T-DAB(歐洲標(biāo)準(zhǔn)),系統(tǒng)F 取自ISDB-T(日本標(biāo)準(zhǔn)),系統(tǒng)C 取自IBOC-DSB(美國標(biāo)準(zhǔn)),系統(tǒng)G 取自DRM。系統(tǒng)G 根據(jù)信號帶寬和傳輸效率又分為五種模式,其中的模式E 被稱作DRM+,是DRM 在VHF 頻段主推的工作模式。
DRM+的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)目前尚未出版,為在出版前廣泛搜集意見,國際電信聯(lián)盟2011 年首先公布了該標(biāo)準(zhǔn)的研究報(bào)告——Planning parameters for terrestrial digital sound broadcasting systems in VHF bands,(在VHF 頻段開展地面數(shù)字聲音廣播系統(tǒng)的規(guī)劃參數(shù)),內(nèi)含DRM 模式E 及RAVIS 兩套系統(tǒng)的完整規(guī)劃參數(shù)。
研究報(bào)告主要參數(shù)取自德國凱澤斯勞滕應(yīng)用科技大學(xué)和漢諾威大學(xué)相關(guān)研究,此外,巴西、意大利、斯里蘭卡、聯(lián)合王國和韓國,也都貢獻(xiàn)了各自的測試結(jié)果。
研究報(bào)告用兩個(gè)附件分別公布了兩套規(guī)劃參數(shù),附件1 公布的是“VHF 第I、II 和III 頻段的數(shù)字地面廣播系統(tǒng)DRM 模式E 下的”規(guī)劃參數(shù),附件2 公布的是“VHF 第I 和第II 頻段中數(shù)字地面廣播系統(tǒng)RAVIS 的規(guī)劃參數(shù)”。DRM模式E 就是DRM+,而RAVIS 則特指俄羅斯聯(lián)邦的地面數(shù)字聲音廣播國家標(biāo)準(zhǔn),其工作頻段為VHF 第I 和第II 頻段。
報(bào)告附件1 首先給出了DRM+的五種接收模式:固定、便攜室內(nèi)、便攜室外、便攜手持和移動接收。其次給出了場強(qiáng)預(yù)測時(shí)接收鏈路各個(gè)環(huán)節(jié)的參考值,包括65MHz、100MHz 和200MHz 三個(gè)參考頻率,接收天線增益,接收饋線損耗,接收天線高度損耗修正因子,建筑物穿透損耗,人為噪聲容差,接收機(jī)實(shí)際損耗因子,地點(diǎn)概率修正因子,極化鑒別率,最小中值場強(qiáng)計(jì)算方法等。
再次,報(bào)告給出了DRM+系統(tǒng)參數(shù)和接收機(jī)參數(shù)。最后,報(bào)告還給出了規(guī)劃中最受關(guān)心的覆蓋門限和保護(hù)率、頻譜模版(圖2),以及多干擾源的場強(qiáng)合成計(jì)算方法。
報(bào)告還給出了計(jì)算RAVIS 最小中值場強(qiáng)方法,以及各種接收模式下的最小中值場強(qiáng)值。最后,給出了RAVIS 業(yè)務(wù)的保護(hù)率參數(shù)和頻譜模版(圖3)。
圖2 DRM 的帶外頻譜模版
圖3 RAVIS 以及FM 發(fā)射的頻譜模版
自上世紀(jì)開始,我國在規(guī)劃地面電視和地面聲音廣播業(yè)務(wù)時(shí),較多引用了國際電信聯(lián)盟的相關(guān)建議書標(biāo)準(zhǔn)。隨著世界范圍地面廣播電視業(yè)務(wù)的全面數(shù)字化,我國已經(jīng)建立了適合國情的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字音頻廣播體系,開展了中國數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)CDR 的研發(fā)和試驗(yàn),并率先在調(diào)頻頻段取得成果,北京、廣東相繼啟動了CDR 數(shù)字音頻廣播示范網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行。2013 年,CDR 的信道和復(fù)用兩個(gè)部分的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相繼發(fā)布。國際電信聯(lián)盟公布的DRM+和RAVIS 的規(guī)劃參數(shù)研究思路,對國內(nèi)相關(guān)研究具有重要參考價(jià)值。