Дорожная карта по DRM-вещанию в диапазоне FM в Индии на 2024 год

Всеиндийское радио (AIR), общественная вещательная компания в Индии, предоставляет сервис наземного радиовещания во всех вещательных диапазонах – СВ, КВ и FM. Лицензии на коммерческое вещание в диапазоне FM выдаются частным радиостанциям, а общественным радиостанциям также разрешено некоммерческое использование.

В настоящее время большая часть наземного радиовещания в Индии осуществляется в аналоговом режиме, за исключением некоторых радиостанций AIR в диапазонах СВ и КВ, которые работают в цифровом стандарте DRM.

Принимая во внимание преимущества цифрового радиовещания, Регулирующий орган электросвязи Индии (TRAI) 1 февраля 2018 года рекомендовал Министерству информации и радиовещания (M/o I&B) и правительству Индии также разрешить цифровое вещание в диапазоне FM (VHF band II), не затрагивая существующее аналоговое вещание.

21 сентября 2023 года регулятор дополнительно рекомендовал M/o I&B разрешить коммерческое использование маломощного наземного FM-вещания для целей покрытия зон небольшого радиуса в пределах жилых комплексов, промышленных выставок и малых предприятий; также лицензиату должно быть разрешено использовать любые технологии передачи (аналоговые/цифровые/другие).

Стандарт цифрового радио DRM – О проекте

Цифровое радио DRM:

• Самый современный и открытый стандарт цифрового радио. Он признан и одобрен соответствующими организациями, а именно МСЭ и ETSI, и в настоящее время используется в Индии.
• Является единственным стандартом цифрового радио, который работает во всех вещательных диапазонах (рис. 1), что позволяет использовать его для местного и регионального вещания, а также вещания на большие территории и международного вещания в едином стандарте.

• Выходит за рамки простой передачи звука. DRM не только обеспечивает высококачественный звук, но также предлагает ряд дополнительных функций, таких как Journaline - текстовый сервис на основе Unicode, который представляет контент на нескольких индийских языках в структурированном формате. DRM также поддерживает передачу мультимедийного контента, такого как изображения, графики и слайд-шоу, а также интерактивные приложения, которые позволяют поддерживать вовлеченность слушателей (рис. 2).

• Масштабируется как с точки зрения функционала, так и с точки зрения использования спектра. Предлагает передачу до четырех сервисов (3 для аудио, 1 для данных) на одной частоте (один блок DRM) и позволяет размещать несколько блоков DRM рядом друг с другом. Такая масштабируемость делает цифровое радио DRM оптимальной по использованию спектра и энергоэффективной системой.
• Обеспечивает улучшенное покрытие с минимальными помехами. Цифровое радио DRM использует цифровую модуляцию и сложные методы компенсации ошибок, а также эффективное кодирование звука с помощью xHE-AAC. Эти механизмы обеспечивают устойчивый и надежный прием. xHE-AAC изначально поддерживается на Android и iOS и доступен по умолчанию на современных мобильных телефонах.
• В Индии наблюдается самое быстрое проникновение цифровых радиовещательных технологий на рынок: более 60 тысяч автомобилей с поддержкой DRM по состоянию на середину 2023 года.
• Имеет функцию оповещения о чрезвычайных ситуациях (EWF) для обеспечения своевременной и гораздо более эффективной доставки оповещений и предупреждений о чрезвычайных ситуациях населению, которые не могут быть пропущены радиослушателями независимо от того, находятся ли их приемные устройства в режиме ожидания и/или настроены на любую другую частоту. EWF DRM поддерживает многоязычные звуковые оповещения, дополненные текстовой службой Journaline, предоставляющей подробную информацию.
• Осуществляет эфирное вещание, работая по принципу «один для всех» и одинаково хорошо обслуживая неограниченное количество слушателей в заданной зоне покрытия. Таким образом, вещание DRM не страдает от недостатков технологий соединения «точка-точка», таких как Wi-Fi, Bluetooth или даже сетей мобильной связи, которые легко перегружаются в многолюдных местах, таких как стадионы, места сбора, или на мероприятиях.

Стандарт цифрового радио DRM также и для FM-вещания – обоснования

Цифровое вещание DRM в диапазоне FM может иметь преимущества благодаря множеству сервисов и функций вещания, которые стали возможными благодаря цифровому формату. В поддержку цифрового радио DRM по сравнению с аналоговым FM представлены следующие обоснования:

• Новейшие технологии, ориентированные на будущее. Аналоговый FM обеспечивает звуковое вещание достаточно хорошего качества, но это технология 20-го века с ограниченными возможностями инноваций. Он требует как спектра, так и мощности, предлагая только по одной аудиопрограмме на каждой частоте. Цифровое вещание в диапазоне FM предоставляет несколько сервисов в той же выделенной полосе частот при значительно меньшей мощности, а также множество других дополнительных функций. [...]
• Требуется половина частотного спектра. Для одного аудиоканала в аналоговом FM требуется полоса частот 200 кГц, тогда как для одного блока цифрового DRM (который позволяет транслировать до 3 аудиопрограмм и дополнительные мультимедийные сервисы, такие как Journaline) требуется только 100 кГц, т.е. половина спектра, который требуется для передачи в аналоговом FM.
• [...] Поскольку один FM-передатчик может передавать несколько блоков DRM (до 8 блоков), вещательная компания может получить разрешение на несколько соседних каналов [частот] для трансляции программ более чем на трех языках, тогда как в случае аналогового FM придется использовать несколько передатчиков с гораздо большими интервалами частот между ними, а также использовать комбайнеры (сумматоры).

[...]

• Не требуется дополнительный спектр плюс эффективно используются пустые участки спектра. Между уже работающими (аналоговыми) FM-передатчиками большой мощности существует свободное пространство частот; его нельзя использовать для передачи в аналоговом FM, но его можно очень хорошо использовать для передач в цифровом стандарте DRM. Для цифровой передачи в DRM частоты могут быть выделены как минимум трем пользователям в одном свободном участке шириной 600 кГц между двумя аналоговыми FM-передатчиками. Таким образом, большое количество радиоканалов цифрового DRM можно уместить во всех этих свободных участках в диапазоне FM.
• Требуется меньший частотный интервал. В Индии между двумя аналоговыми FM-передатчиками сохраняется интервал между несущими в 800 кГц (т.е. частотный интервал свободного пространства в 600 кГц), но цифровой передатчик DRM может быть вещать на удалении всего 50 кГц от [спектра] аналогового передатчика FM или другого цифрового передатчика (рис. 3). Таким образом, цифровой стандарт DRM позволяет использовать гораздо больше радиоканалов в FM-диапазоне, что в любом случае будет полезно, особенно в крупных городах, где доступный спектр ограничен.

• Улучшенная помехозащищенность в цифровых приемниках DRM. Аналоговые FM-приемники должны принимать сигналы только в пределах полосы пропускания 200 кГц; но было замечено, что FM-приемники, не использующие цифровые тюнеры, не имеют АЧХ с четкими границами в 200 кГц. В результате эти приемники испытывают воздействие помех от соседних аналоговых FM-станций. Цифровые приёмники DRM имеют гораздо лучшие характеристики.

[...]

• Прием с помощью мобильного телефона. Стандарт DRM изначально может поддерживаться на всех мобильных телефонах благодаря наличию встроенных тюнеров для приема FM в аналоговом формате. Для включения поддержки цифрового FM DRM на этих телефонах не требуется никакого дополнительного оборудования и, следовательно, никаких дополнительных затрат на проектирование или компоненты. Приложение DRM для мобильных телефонов уже разработано. Пользовательская версия этого приложения теперь доступна для загрузки в Google Play Store и Amazon Appstore под названием STARWAVES DRM SoftRadio. Приложение также можно установить на планшеты, ноутбуки, а также настольные компьютеры под управлением Windows, Linux, MacOS и Android. Производителям мобильных телефонов необходимо обеспечить доступ к цифровому интерфейсу для возможности приема DRM. Индустрия мобильных телефонов также ожидает анонсирования политики государства по внедрению этой функции в будущие модели телефонов. Для устаревших моделей телефонов были разработаны внешние приемные устройства ("донглы" или "свистки"). Совместно с уже разработанным приложением DRM они могут обеспечить возможность использования всех функций DRM в FM.

[...]

Цифровое радиовещание DRM в диапазоне FM – успешные испытания в Индии

По указанию M/o I&B Prasar Bharati сформировала комитет для тестирования одобренных МСЭ стандартов цифрового радио в диапазоне FM и рекомендовала использовать наиболее подходящий из них для Индии.

По просьбе комитета Консорциум DRM провел испытания в феврале/марте 2021 года и продемонстрировал все функции DRM в диапазоне FM.

Первый этап испытаний DRM прошел в Дели, где ключевые особенности DRM, его эффективный потенциал покрытия и гибкость в конфигурациях распространения эфирного сигнала были продемонстрированы с помощью автономного передатчика. Второй этап проходил в Джайпуре, где демонстрировалась совместимость DRM с текущим использованием спектра диапазона FM в Индии путем передачи сигналов DRM в свободном частотном участке между двумя аналоговыми FM-станциями.

[...]

В дополнение к базовым функциям показа описания трансляции, графического логотипа станции, текстовых сообщений, расширенного текстового приложения Journaline, также были продемонстрированы возможности EWF, объемного звука 5.1, дистанционного обучения, информации о дорожном движении и информации для туристов, передачи слайд-шоу.

Замеры зоны покрытия показали, что сигнал DRM мощностью 100 Вт обеспечивает идеальное покрытие на расстоянии не менее 25 км. Бесперебойный отличный прием наблюдался на автомобильном ресивере Mobis, установленном в автомобиле Hyundai Verna, курсировавшем по Дели.

Кроме этого, была продемонстрирована работа только в цифровом режиме для одного сигнала DRM, конфигурация multi-DRM, одновременная передача (DRM и аналоговый FM), а также multi-DRM в свободных участках частот FM (рис. 4).

Было продемонстрировано, что все телефоны на Android могут принимать (рис. 5) DRM в диапазоне FM с использованием стандартных "донглов" и приложения Starwaves DRM.

Эффективный подход к развертыванию DRM в диапазоне FM

Для внедрения цифровых технологий в диапазоне FM можно рассмотреть различные сценарии. Следующие три варианта являются лучшими:

Вариант А – Установка отдельных новых передатчиков, передающих несколько блоков DRM в свободном частотном участке, для каждого населенного пункта. Самый дешевый и простой способ развернуть вещание цифрового радио в диапазоне FM — добавить один новый широкополосный передатчик в неиспользуемое частотное пространство между двумя аналоговыми FM-передатчиками для трансляции нескольких блоков DRM. К выходу этого передатчика можно подключить отдельную антенну. Как упоминалось выше, в свободном участке шириной 600 кГц между двумя мощными аналоговыми FM-передатчиками можно успешно передавать до 5 блоков DRM (рис. 6) с одного передатчика. Это было успешно продемонстрировано.

Вариант B – Использование существующего аналогового FM-передатчика для передачи в цифровом стандарте DRM с разделением на временной основе. Как подробно описано выше, в полосе пропускания 200 кГц, доступной для аналогового вещания, могут передаваться два блока DRM, обеспечивая тем самым до шести аудиопрограмм и дополнительные мультимедийные сервисы, такие как Journaline, текстовые сообщения DRM и т. д. (при наличии существующего передатчика, способного работать в линейном режиме при передаче цифрового сигнала).

После того как вещание в DRM станет доступным в стране и устройства для приема "цифры" будут доступны в достаточном количестве, возможен переход к варианту А, описанному выше. Однако у вещателя может возникнуть мотивация изначально использовать этот вариант на основе разделения времени для передачи в цифровом стандарте DRM.

Вариант C – Эксплуатация существующего аналогового FM-передатчика в режиме simulcast для передачи как аналогового, так и цифрового сигнала. Если соседний неиспользуемый участок частотного спектра с одной или с любой стороны спектра аналогового сигнала выделен вещателю по лицензии, он сможет транслировать один, два - в совокупности до шести блоков DRM (рис. 7), в дополнение к аналогу, используя один передатчик.

Подводя итог, можно сказать, что стандарт цифрового радиовещания DRM был разработан вещателями для вещателей при активной поддержке и участии производителей передающего оборудования и приемников, а также других заинтересованных сторон (таких как регулирующие органы). DRM — это высококачественная и многофункциональная цифровая замена бывшим стандартам аналогового радиовещания AM и FM; как таковой, он может работать с теми же участками частотного спектра, которые используются в настоящее время. В то же время DRM является единственным стандартом, который работает во всех вещательных диапазонах и может совместно работать вместе с имеющимися аналоговыми радиостанциями во всех вещательных диапазонах.

DRM работает в Индии и распространяется в Азии: Индонезия, Китай и Пакистан внедряют DRM. За последние годы производители DRM-приемников, чипсетов и автомобилей вложили значительные средства в снижение стоимости новых моделей приемников, а также в повышение чувствительности и функциональности этих приемников. Теперь доступны новые чипсеты и модули, которые позволят производить недорогие приемники DRM в Индии. Сегодня Индия является глобальным центром технологий и ноу-хау DRM. Индийская промышленность также видит много возможностей для экспорта.

Для существенной экономии энергии, обеспечения качественного звука, эффективного использования спектра, многоканальной трансляции, реализации возможностей электронного обучения, функции экстренного предупреждения и создания беспроигрышной ситуации для всех заинтересованных сторон, правительству Индии предлагается как можно скорее анонсировать политику по использованию DRM в диапазоне FM общественным вещателем (AIR/Prasar Bharati), частными вещательными компаниями, комьюнити-радио (CRS), а также для FM-вещания с малым радиусом покрытия и малой мощностью.

Правительство может также обязать всех производителей мобильных телефонов обеспечивать возможность приема FM, включая функцию приема DRM, как и во всех мультимедийных системах, установленных в автомобилях. Это позволит обеспечить цифровой радиоприем DRM в мобильных телефонах без какого-либо дополнительного оборудования. Некоторые производители мобильных телефонов перестали включать в свои телефоны функцию приема FM-радио. В связи с этим Министерство информационных технологий Индии недавно выпустило рекомендацию производителям мобильных телефонов в Индии продолжать предоставлять эту функцию в своих моделях. TRAI рекомендовала M/o I&B создать комитет для наблюдения за его внедрением производителями мобильных телефонов.

В переходный период самый дешевый и простой способ развертывания цифрового радиовещания в диапазоне FM заключается в том, что в каждом городе в неиспользуемом свободном участке частот между двумя аналоговыми FM-передатчиками добавляется один новый широкополосный передатчик для передачи нескольких блоков DRM, не нарушая существующую инфраструктуру. Передатчик может быть установлен правительством или агентством, а цифровые каналы будут использоваться вещательными компаниями на условиях аренды или долевого участия.

Перевод приведен с сокращениями. Источник: Broadcast and Cablesat