馮濤然

烏蘭察布市微波總站 內(nèi)蒙古 烏蘭察布市 012000

1 項(xiàng)目建設(shè)背景

近年來(lái)，自然災(zāi)害、事故災(zāi)難和公共衛(wèi)生等突發(fā)公共危機(jī)頻發(fā)，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)將災(zāi)害消息或?yàn)?zāi)害可能造成的危害等相關(guān)信息傳遞到人民群眾中，從而避免或最大程度減少人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)損失，是廣電從業(yè)人員的奮斗目標(biāo)。災(zāi)難發(fā)生后，可以同步指導(dǎo)人民群眾展開(kāi)自救和互救。

這種情況下，有效的通信手段就顯得極為重要。利用廣播電視傳播覆蓋進(jìn)行發(fā)布相關(guān)信息是最為快速和便捷的。CDR 數(shù)字廣播技術(shù)是在傳統(tǒng)廣播覆蓋能力上得到進(jìn)一步提升的新技術(shù)新手段。該技術(shù)手段具有覆蓋能力強(qiáng)、收聽(tīng)效果好和功耗損失小等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)非常符合應(yīng)急廣播對(duì)覆蓋范圍廣的要求。

世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家都已經(jīng)把廣播電視作為應(yīng)急系統(tǒng)中的重要信息傳播通道。美國(guó)從1963年開(kāi)始建設(shè)的緊急告警系統(tǒng)（EAS）、日本從1985年開(kāi)始建設(shè)的災(zāi)害緊急警報(bào)系統(tǒng)（EWBS），都在為公眾提供緊急告警服務(wù)。我國(guó)正在逐步建立全國(guó)應(yīng)急廣播體系。目前，該系統(tǒng)已與四川、江西等多個(gè)省級(jí)應(yīng)急廣播系統(tǒng)完成對(duì)接。

China Digital Radio（中國(guó)數(shù)字廣播）是繼模擬電視數(shù)字化后，F(xiàn)M 調(diào)頻廣播數(shù)字化的產(chǎn)品。中國(guó)數(shù)字化廣播采用由我國(guó)自主研發(fā)的DRA+編碼技術(shù)，利用原有模擬調(diào)頻廣播的頻點(diǎn)，在一個(gè)頻點(diǎn)上同時(shí)傳輸多套音頻節(jié)目。目前，已在中央電視節(jié)目無(wú)線數(shù)字化覆蓋工程中實(shí)際應(yīng)用。CDR 系統(tǒng)由編碼器、復(fù)用器、激勵(lì)器、發(fā)射機(jī)等設(shè)備組成，完成音頻節(jié)目的數(shù)字化，能夠達(dá)到與現(xiàn)有調(diào)頻更好或者同等的音質(zhì)。

2 項(xiàng)目建設(shè)必要性

應(yīng)急廣播系統(tǒng)為了解決廣播信號(hào)“最后一公里”播發(fā)問(wèn)題，現(xiàn)階段主要以RDS 調(diào)頻、IP 廣播和TS 流（數(shù)字DTMB、DVB-C）為主的廣播信息覆蓋網(wǎng)絡(luò)，下一步將實(shí)現(xiàn)行政村全覆蓋，屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息全時(shí)段、全天候、全方位、及時(shí)準(zhǔn)確地播發(fā)訊息。CDR 系統(tǒng)作為廣電總局戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃自主研發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，具備在一個(gè)調(diào)頻頻道內(nèi)實(shí)現(xiàn)模數(shù)同播或純數(shù)字化播出多套廣播節(jié)目，這對(duì)頻率資源緊張的應(yīng)急廣播系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)絕佳的傳輸通道，可以實(shí)現(xiàn)利用CDR 的頻率資源傳輸多套針對(duì)不同區(qū)域的應(yīng)急廣播訊息。

3 CDR傳輸在應(yīng)急廣播中的優(yōu)勢(shì)

由表1 可以看出，CDR 通道應(yīng)用在應(yīng)急廣播系統(tǒng)中優(yōu)勢(shì)很大，總結(jié)起來(lái)有以下幾點(diǎn)：

（1）覆蓋效果良好

CDR 數(shù)字廣播技術(shù)對(duì)周邊傳輸環(huán)境沒(méi)有特別要求，同時(shí)具備覆蓋能力強(qiáng)，覆蓋范圍廣的特點(diǎn)。CDR 數(shù)字廣播技術(shù)僅需傳統(tǒng)調(diào)頻技術(shù)發(fā)射功率的1/50，就可滿足與傳統(tǒng)調(diào)頻技術(shù)信號(hào)相符合的覆蓋范圍。如果用CDR 數(shù)字廣播技術(shù)組網(wǎng)，相鄰發(fā)射塔之間的距離可以大幅增加，這些特點(diǎn)非常符合應(yīng)急廣播對(duì)覆蓋范圍廣的要求。

（2）具有頻譜利用效率高的優(yōu)勢(shì)

表1 傳輸模式效果對(duì)比

如圖1 所示，CDR 具備靈活的頻譜配置，3 至4 套數(shù)字節(jié)目的有效傳輸可以在100KHz 的頻率帶寬上同時(shí)實(shí)現(xiàn)。并且通過(guò)組建單頻網(wǎng)，還能夠進(jìn)一步提升頻率使用效率，對(duì)應(yīng)急廣播的多點(diǎn)獨(dú)立覆蓋播出具有積極作用，也避免了通過(guò)DTMB 傳輸應(yīng)急廣播占用固有頻道資源的矛盾。

圖1 調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播數(shù)模同播方式頻譜模式圖

（3）抗信號(hào)干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)

CDR 的數(shù)字信息解調(diào)能力優(yōu)于傳統(tǒng)的模擬調(diào)頻技術(shù)，附載頻接收電平更低，沒(méi)有FM 調(diào)頻同頻干擾問(wèn)題，使得應(yīng)急廣播下級(jí)轉(zhuǎn)播更加安全便捷。

CDR 編碼按照國(guó)家通用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解碼，具備立體環(huán)繞聲編碼，能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸聲音品質(zhì)的最佳化，同時(shí)抗干擾信號(hào)的能力突出，接收信號(hào)不易產(chǎn)生失真的情況，克服了FM-RDS 經(jīng)常損失RDS 控制信號(hào)的問(wèn)題。圖2 為CDR 的信源編碼，可見(jiàn)在不損失音質(zhì)的情況下可以選擇更低的碼率，達(dá)到應(yīng)急廣播訊息傳輸?shù)哪康摹?/p>

圖2 CDR 的信源編碼

（4）成本優(yōu)勢(shì)

CDR 前端（含發(fā)射機(jī)）的施工難度較DTMB或者FM 方式更加簡(jiǎn)單，終端的接收天線只需內(nèi)置即可，節(jié)省了大量工程量。由于CDR 覆蓋范圍廣，可以節(jié)約大量補(bǔ)點(diǎn)發(fā)射站，后期維護(hù)成本也大為降低。

4 利用CDR通道的應(yīng)急廣播前端

4.1 CDR前端設(shè)備連接

如圖3 所示，標(biāo)準(zhǔn)的CDR 前端設(shè)備和以前建設(shè)的DTMB 的前端的結(jié)構(gòu)類似，完全可以把利用CDR通道的應(yīng)急廣播前端，作為DTMB 的一個(gè)同類項(xiàng)來(lái)搭建，如圖4 所示。

圖3 CDR前端設(shè)備連接框圖

圖4 含CDR 的應(yīng)急廣播播控中心系統(tǒng)框圖

除去CDR 復(fù)用器和DTMB 有所區(qū)別外，其余構(gòu)建模式都與DTMB 應(yīng)急廣播系統(tǒng)的搭建完全一致，而且在絕大多數(shù)的情況下，這兩者的前端機(jī)房是在一處的，這也更加降低了構(gòu)建CDR 應(yīng)急廣播系統(tǒng)的難度。

5 應(yīng)急廣播CDR傳輸技術(shù)規(guī)范

基于CDR 的應(yīng)急廣播系統(tǒng)中，前端系統(tǒng)負(fù)責(zé)將收到的應(yīng)急廣播數(shù)據(jù)，進(jìn)行格式封裝和適配處理后，通過(guò)CDR 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到應(yīng)急廣播終端。應(yīng)急廣播終端依據(jù)確定的協(xié)議加以解析，并通過(guò)播音喇叭或電視屏幕等將應(yīng)急廣播消息展示傳播給廣大受眾。

基于CDR 的應(yīng)急廣播消息傳輸，采用特定頻點(diǎn)指定PID 透?jìng)鞯姆绞綄?shí)現(xiàn)應(yīng)急廣播傳輸。應(yīng)急廣播消息接收適配封裝系統(tǒng)，將完成TS 格式封裝的應(yīng)急廣播消息，通過(guò)復(fù)用器直接復(fù)用到特定頻點(diǎn)的節(jié)目傳輸流中。傳輸機(jī)制，如圖5 所示。

圖5 特定頻點(diǎn)指定PID 透?jìng)鱾鬏數(shù)墓ぷ鳈C(jī)制

類似于數(shù)字電視前端應(yīng)急廣播消息接收處理子系統(tǒng)的建設(shè)，將當(dāng)前有效的應(yīng)急廣播消息的開(kāi)始時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、消息標(biāo)識(shí)符以及級(jí)別、覆蓋范圍和頻道播放參數(shù)打包成應(yīng)急廣播消息索引表，將播發(fā)應(yīng)急事件的文本內(nèi)容、發(fā)布機(jī)構(gòu)名稱等訊息打包為應(yīng)急廣播消息內(nèi)容表，按CDR 傳輸流格式復(fù)用到播出節(jié)目傳輸流中。這一過(guò)程使用特定的PID 進(jìn)行傳輸，應(yīng)急廣播消息索引表和內(nèi)容表的封裝結(jié)構(gòu)示意，如圖6 所示。

6 具備接收CDR信號(hào)的應(yīng)急廣播終端

市場(chǎng)上已經(jīng)有Haier 推出了Hi5216 的CDR 解調(diào)解碼整體解決方案，內(nèi)置了RF+FM/CDR Demodulator+DSP，并支持TS 流輸出，集成到應(yīng)急廣播終端上十分方便。隨著CDR 終端的普及，成本也會(huì)進(jìn)一步降低，具備接收應(yīng)急廣播的CDR 收音機(jī)也會(huì)成為千家萬(wàn)戶的必備電器，這對(duì)于加大應(yīng)急廣播覆蓋面的作用是十分巨大的。

圖6 應(yīng)急廣播消息索引表和內(nèi)容表的封裝結(jié)構(gòu)示意圖

結(jié)束語(yǔ)

在傳統(tǒng)媒體與新媒體并存的背景下基于CDR調(diào)頻數(shù)字音頻廣播的應(yīng)急廣播系統(tǒng)的發(fā)展極為重要，是促進(jìn)我國(guó)應(yīng)急廣播發(fā)展的重要方向。