Внутриполосный внутриканальный

Внутриполосный канал ( IBOC ) — это гибридный метод передачи цифрового радио и аналогового радиовещания одновременно сигналов на одной и той же частоте . Название относится к новым цифровым сигналам, транслируемым в том же диапазоне AM или FM (внутриполосном) и связанным с существующим радиоканалом (внутриканальным). За счет использования дополнительных цифровых поднесущих или боковых полос цифровая информация мультиплексируется с существующими сигналами, что позволяет избежать перераспределения полос вещания.

IBOC полагается на неиспользуемые области существующего спектра для отправки своих сигналов. Это особенно полезно в FM-диапазоне Северной Америки, где каналы широко разнесены на частоте 200 кГц, но используют только около 50 кГц этой полосы пропускания для аудиосигнала. В большинстве стран разнос каналов FM может достигать 100 кГц, а в AM – всего 10 кГц. Хотя все они предлагают некоторое пространство для дополнительного цифрового вещания, наибольшее внимание IBOC уделяется диапазону FM в системах Северной Америки; в Европе и многих других странах для полностью цифровых систем были выделены совершенно новые полосы.

Стандарты цифрового радио обычно позволяют мультиплексировать несколько программных каналов в один цифровой поток. В североамериканском FM это обычно позволяет объединить два или три сигнала высокого качества в одном канале или один сигнал высокого качества плюс несколько дополнительных каналов на уровнях среднего качества, которые намного более высокого качества, чем AM. Для еще большей пропускной способности некоторые существующие поднесущие могут быть отключены от эфира, чтобы обеспечить дополнительную полосу пропускания в основной полосе частот модуляции . Например, в FM это может означать удаление стерео из аналогового сигнала, полагаясь на то, что цифровой сигнал обеспечит стерео, где это необходимо, тем самым освобождая место для другого цифрового канала. Из-за уменьшенной полосы пропускания в AM IBOC несовместим с аналоговым стерео, хотя это реализуется редко, а дополнительные каналы ограничены сильно сжатым голосом, например, трафиком и погодой .

В конце концов, станции смогут перейти из цифрового/аналогово-гибридного режима в полностью цифровой, исключив монофонический звук основной полосы частот.

FM-методы

На FM используются три метода вещания IBOC, в основном в США .

HD-радиовещание

Первой и единственной цифровой технологией, одобренной для использования на частотах вещания AM и FM Федеральной комиссией по связи США, является запатентованная система HD Radio, разработанная iBiquity Digital Corporation. который передает энергию за пределы выделенного FM-канала ± 100 кГц. Это создает потенциальные проблемы с помехами на соседних каналах. Это наиболее широко используемая система: в США около 1560 станций передают радио высокой четкости. плюс более 800 новых многоадресных каналов (по состоянию на январь 2010 г.). iBiquity Digital взимает единовременную лицензионную плату за использование ее интеллектуальной собственности, а также расходы на новое оборудование, которые варьируются от 50 000 до 100 000 долларов США (2010 г.) за станцию.

FMeXtra

Другая система — FMeXtra от Digital Radio Express, которая вместо этого использует поднесущие внутри существующего сигнала. Эта система была введена совсем недавно. FMeXtra совместим с HD Radio в гибридном, но не полностью цифровом режиме, а также с RBDS . Стерео поднесущую можно удалить, чтобы освободить больше места для FMeXtra в основной полосе частот модуляции. Однако система несовместима с другими существующими поднесущими 67–92 кГц, которые по большей части вышли из употребления. Система гораздо дешевле и менее сложна в реализации: ее нужно только подключить к существующему возбудителю и не требуется никаких лицензионных сборов. FMeXtra в целом обладает всеми пользовательскими функциями HD Radio, включая возможность многоадресной передачи и возможность одновременной трансляции нескольких различных аудиопрограмм. Он использует кодек aacPlus (HE-AAC).

FMeXtra может ограничить прослушивание с помощью условного доступа и шифрования .

DRM

Digital Radio Mondiale позволяет одновременно передавать несколько потоков данных вместе с аудиосигналом. Режим DRM для ОВЧ обеспечивает полосу пропускания от 35 до 185 кбит/с и до четырех одновременных потоков данных, позволяя объемного звука DVD 5.1 вместе с другим мультимедийным контентом - типичными примерами являются изображения, видео или HTML-контент. транслировать звук с качеством

Несмотря на то, что он не имеет обратной совместимости с существующим FM-приемником оборудования с цифровым кодированием передач с использованием HE-AAC или xHE-AAC , эта способность работать в согласованном на международном уровне диапазоне FM 88–108 МГц делает DRM жизнеспособным кандидатом для будущего внедрения, когда страны начать устранять аналоговое вещание.

АМ-методы

HD-радиовещание

iBiquity также создала средневолновую систему HD-радио для AM, которая является единственной системой, одобренной Федеральной комиссией по связи для цифрового AM-вещания в Соединенных Штатах. В системе HD Radio используются введенные цифровые боковые полосы выше и ниже слышимой части аналогового звука на основной несущей. Эта система также модулирует фазу несущей в квадратуре и вводит больше цифровой информации в эту фазомодулированную часть несущей. Он основан на принципе AM-стерео , когда он помещает цифровой сигнал туда, где система C-QUAM помещает информацию о декодировании аналогового стерео.

DRM

Digital Radio Mondiale имело гораздо больший успех в создании AM-системы, внедрение которой может быть намного дешевле, чем любая проприетарная система HD Radio, хотя для этого требуется новая частота. Это единственный, который был принят (ITU) как средневолновым, так и коротковолновым (и, возможно, длинноволновым ) Международным союзом электросвязи для использования в регионах I и III, но еще не в регионе II, Северной и Южной Америке . Система HD Radio также одобрена Международным союзом электросвязи.

САМ-Д

CAM-D — это еще один метод, хотя он скорее является расширением существующей системы. Разработанный пионером AM-стерео Леонардом Р. Каном , он кодирует высокие частоты на очень маленьких цифровых боковых полосах, которые не создают помех соседним каналам, и смешивает их обратно с аналоговой основной полосой. В отличие от двух других, он не предназначен для многоканальной работы, предпочитая качество количеству. В отличие от системы HD, которую iBiquity называет «гибридной цифровой», система CAM-D действительно представляет собой прямой гибрид аналогового и цифрового. Некоторые инженеры полагают, что CAM-D может быть совместим с аналоговым AM-стерео при правильном проектировании.

Критики CAM-D указывают на несколько недостатков:

1. будучи в основном аналоговой, система будет так же подвержена искусственным помехам и шуму, как и нынешняя AM-система.
2. ресиверов для системы практически нет и на данный момент ни один крупный производитель не заявлял даже о намерении начать их производство; и
3. Стоимость модернизации с помощью CAM-D выше, чем стоимость простой покупки нового твердотельного передатчика с поддержкой HD.

IBOC против DAB

В то время как Великобритания и многие другие страны выбрали стандарт цифрового аудиовещания (DAB) Eureka 147 для создания службы цифрового радио, Соединенные Штаты выбрали технологию IBOC для своих цифровых станций AM и FM. Полоса, обычно используемая для наземного DAB, является частью диапазона III ОВЧ, который не страдает от серьезных проблем с прямой видимостью, присущих L-диапазону. Однако он недоступен в Северной Америке, поскольку этот диапазон занят телеканалами с 7 по 13 и диапазоном любительского радио 1,25 метра (222 МГц). Станции, в настоящее время занимающие этот спектр, не хотели уступать свое пространство, поскольку ОВЧ предлагает несколько преимуществ по сравнению с УВЧ: относительно меньшую мощность, распространение на большие расстояния (до 100 миль (160 км) с антенной на крыше) и большую длину волны, которая более надежен и менее подвержен влиянию помех. В Канаде Канадская комиссия по радио, телевидению и телекоммуникациям (CRTC) продолжает следовать аналоговому стандарту, поэтому каналы там также остаются недоступными. Тестирование HD Radio разрешено в Канаде, а также в других странах мира.

Также были опасения, что брендинг станций AM и FM, использующий их текущие частоты, будет потерян из-за новых номеров каналов, хотя виртуальные каналы, такие как цифровое телевидение, устранят это. Кроме того, нескольким конкурирующим станциям придется использовать общий передатчик, который мультиплексирует их все в один ансамбль с одинаковой зоной покрытия (хотя многие FM-станции уже имеют диплексную связь в крупных городах, таких как Нью-Йорк). [1] Еще одной проблемой для операторов FM-станций было то, что AM-станции могли внезапно составить конкуренцию с таким же высоким качеством звука, хотя FM по-прежнему будет иметь преимущество более высоких скоростей передачи данных (300 кбит/с против 60 кбит/с в HD). Радиостандарт) за счет большей полосы пропускания (100 кГц против 10 кГц).

Самым значительным преимуществом IBOC является относительная простота реализации. Существующие аналоговые радиоприемники не устаревают, и потребители и промышленность могут перейти на цифровые технологии рациональными темпами. Кроме того, имеется технологическая инфраструктура: большинство крупных производителей вещательного оборудования внедряют технологию IBOC, а более 60 производителей приемников продают приемные устройства IBOC. В Великобритании, Дании, Норвегии и Швейцарии, которые являются ведущими странами по внедрению DAB, MPEG-1 Audio Layer II стереорадиостанции с кодеком (MP2) первого поколения в DAB имеют более низкое качество звука, чем FM, что побуждает ряд жалоб. Типичная полоса пропускания для программ DAB составляет всего 128 кбит/с при использовании кодека первого поколения, менее надежного стандарта MP2, который требует как минимум удвоенной скорости, чтобы считаться качеством, близким к CD.

Реализована обновленная версия стандарта Eureka-147 под названием DAB+. Используя более эффективный высококачественный кодек MPEG-4 HE-AAC v2, этот метод сжатия позволяет системе DAB+ передавать больше каналов или иметь лучшее качество звука при той же скорости передачи данных, что и исходная система DAB. При разработке новых станций будет рассматриваться именно реализация DAB+, а не более ранняя схема DAB, использующая кодек MUSICAM. Система DAB+ координировалась и развивалась Всемирным форумом DAB, образованным в 1997 году из старой организации. Это дает системе Eureka-147 такое же качество на битовую скорость, как и у системы IBOC, и, следовательно (возможно) лучшее качество звука, чем FM.

Проблемы

AM IBOC в США по-прежнему сталкивается с некоторыми серьезными технологическими проблемами, включая ночные помехи другим станциям. Первоначально iBiquity использовала систему сжатия звука, известную как PAC (также используемую с более высоким битрейтом в спутниковом радио Sirius, см. Digital Audio Radio Service ), но в августе 2003 года для устранения этих проблем был сделан переход на HDC (на основе ACC). HDC был адаптирован для IBOC, и вполне вероятно, что патентные права и гонорары для каждого передатчика и приемника можно будет сохранить дольше, создав более запатентованную систему. Digital Radio Mondiale также разрабатывает систему IBOC, которая, вероятно, будет использоваться во всем мире с коротковолновым AM-радио и, возможно, с вещанием AM и FM. Ни один из них еще не утвержден для региона 2 МСЭ (Америка). Однако система, в отличие от HD Radio, не позволяет существующему аналоговому и цифровому сигналам сосуществовать в одном канале. DRM требует дополнительного канала для поддержки обоих сигналов.

Сигналы IBOC AM и FM создают помехи станциям соседнего канала, но не в пределах защищенных от помех контуров станции, определенных Федеральной комиссией по связи США (FCC). Это привело к появлению уничижительных терминов, таких как IBAC (внутриполосный соседний канал) и IBUZ (поскольку помехи звучат как жужжание). Радиус действия станции на приемнике HD Radio несколько меньше, чем у ее аналогового сигнала. В июне 2008 года группа американских вещательных компаний и производителей оборудования обратилась к Федеральной комиссии по связи США с просьбой увеличить допустимую мощность FM IBOC с 1% (в настоящее время) до максимум 10% аналоговой мощности. 29 января 2010 г. Федеральная комиссия по связи одобрила запрос. Кроме того, тропосферные каналы и электронный пропуск могут уменьшить дальность действия цифрового сигнала, как и аналогового.

Цифровые радиоприемники IBOC, использующие стандарт iBiquity, продаются под брендом HD Radio, чтобы подчеркнуть предполагаемое качество приема. По состоянию на июнь 2008 года было изготовлено более 60 различных моделей приемников, и станции получили полное (уже не индивидуальное и экспериментальное) разрешение Федеральной комиссии по связи США на передачу в мультиплексированном многоканальном режиме на FM. Первоначально использование передачи HD Radio на AM было ограничено только дневным временем и не разрешалось ночью из-за потенциальных проблем с распространением радиоволн. FCC сняла это ограничение в начале 2007 года. Однако DRM без проблем используется по всей Европе на коротких волнах, которые полностью являются AM-небесными волнами. При наличии подходящего приемника многие из этих станций можно услышать и в Северной Америке, без аналогового сигнала.

IBOC по всему миру

Аргентина

Технология HD Radio была опробована в 2004 году во время первых испытаний в Буэнос-Айресе. Дальнейшие испытания технологии начались в начале 2007 года.

Бангладеш

Правительственная телекомпания BETAR начала вещание HD Radio на частоте 100,0 МГц 9 ноября 2016 года со своей площадки в Агаргаоне в Дакке. В трансмиссии используется система GatesAir мощностью 10 кВт. передаются программы Всемирной службы BBC На частоте 100,0 МГц, среди прочего, . HD 1, 2, 3 и 4 настроены. Во вторую передачу также будет добавлено HD-радио на частоте 88,8 МГц с того же сайта.

Босния

Испытания и испытания технологии HD Radio начались в Сараево в марте 2007 года.

Бразилия

Испытания HD Radio и DRM в Бразилии начались в середине 2000-х годов. В Бразилии не разрешены регулярные передачи HD Radio или DRM, поскольку стандарт цифрового радио в этой стране еще не определен. Некоторым вещательным компаниям были предоставлены экспериментальные лицензии на один или два года. Проведено совместное исследование правительства (Министерства связи и ANATEL) и Национального института метрологии (Инметро). и Консультативный совет по цифровому радио пришел к выводу, что HD Radio и DRM не обеспечивают одинакового покрытия аналоговой передачи. с мощностью на 20 дБ меньше. Ожидается, что новые испытания пройдут до принятия какого-либо решения по стандарту бразильского цифрового радио. Бразилия рассматривает возможность принятия Digital Radio Mondiale или HD Radio.

Канада

После в L-диапазоне нескольких лет существования DAB Канадская комиссия по радио, телевидению и телекоммуникациям (CRTC) и Канадская радиовещательная корпорация (CBC) также рассмотрели возможность использования HD Radio, учитывая его постепенный прогресс в соседних США. CBC начала HD. Тестирование радио в сентябре 2006 года с упором на передачи из Торонто и Питерборо, Онтарио .

С тех пор CRTC пересмотрел свою политику в отношении цифрового радио, чтобы разрешить работу HD Radio. Использование HD-радио в настоящее время широко распространено на густонаселенных городских рынках, таких как Торонто , Ванкувер и Оттава , а также в некотором диапазоне AM.

Чешская Республика

Первоначальное тестирование системы HD Radio началось в Праге в феврале 2007 года.

Китай

В Китае Hunan Broadcasting Company начала вещание FMeXtra в Чанше в апреле 2007 года и планирует разместить другие передачи по всей провинции Хунань. SARFT (Государственное управление по радио, кино и телевидению) в настоящее время тестирует HD Radio в Пекине в ожидании принятия в этой стране.

Колумбия

Caracol Radio начало тестирование технологии HD Radio в диапазонах AM и FM в начале 2008 года.

Сальвадор

Сальвадор выберет HD Radio в качестве стандарта цифрового радио.

Европа

В сентябре 2007 года вещательные компании и другие заинтересованные группы сформировали Европейский альянс HD-радио (EHDRA) с целью содействия внедрению технологии HD-радио европейскими вещательными компаниями, регулирующими органами и организациями по стандартизации.

Франция

Франция начала вещание сигнала HD Radio в марте 2006 года и планирует осуществлять многоадресную передачу двух или более каналов. Радиостанциями, использующими IBOC HD во Франции, являются SIRTI и NRJ Group. Владельцем передатчика является компания Towercast. Частота радио IBOC HD составляет 88,2 МГц. В мае 2006 года группа The Towercast добавила один канал цифрового звука на частоте 93,9 МГц.

Германия

Radio Regenbogen начало работу HD Radio на частоте 102,8 МГц в Гейдельберге 3 декабря 2007 года в соответствии с разрешением правительства на тестирование.

Индонезия

Форум Radio Jaringan Indonesia тестировал передачу IBOC HD с марта 2006 г. по май 2006 г. Станцией IBOC HD в Джакарте была Delta FM (99,1 МГц). В апреле 2006 года Radio Sangkakala (в Сурабае), первая радиостанция AM HD в Азии, вышла в эфир на частоте 1062 кГц.

Ямайка

Радио Ямайка начало работать на постоянной основе как с сигналами HD Radio AM, так и с FM в городе Кингстон в 2008 году.

Мексика

Всем мексиканским радиостанциям в радиусе 320 км от границы США разрешено транслировать свои программы в диапазонах AM и FM с использованием технологии HD Radio. Примерно шесть мексиканских AM- и FM-станций уже работают с технологией HD Radio вдоль границы Мексики с США. Grupo Imagen начала вещание HD Radio на XHDL-FM и XEDA-FM, а также Instituto Mexicano de la Radio на XHIMR-FM, XHIMER-FM и XHOF-FM в Мехико в июне 2012 года.

Новая Зеландия

Передача HD Radio в Окленде, Новая Зеландия, началась 19 октября 2005 года. Частота радио IBOC HD составляет 106,1 МГц. Передатчик расположен в Скайтауэр. После успешного тестирования Ассоциация радиовещателей (RBA) в декабре 2006 года начала комплексное испытание технологии HD Radio. Целью испытания была оценка потенциала покрытия системы HD Radio и выработка рекомендаций по пригодности технологии. для усыновления.

Филиппины

Первая радиостанция HD Radio на Филиппинах начала вещание 9 ноября 2005 года. 11 ноября 2007 года Национальная комиссия по телекоммуникациям Филиппин окончательно утвердила свои правила работы цифрового FM-радио.

Польша

Испытания HD Radio начались в Варшаве в 2006 году с целью продемонстрировать технологию местным радиостанциям.

Пуэрто-Рико

WPRM FM - первая станция в Сан-Хуане, Пуэрто-Рико (часть США), которая приняла HD Radio в апреле 2005 года. WRTU в Сан-Хуане также начала вещание с технологией HD Radio в 2007 году.

Швейцария

Тестирование FM, спонсируемое Radio Sunshine и Ruoss AG, началось в Люцерне в апреле 2006 года. Работа HD Radio в Швейцарии продолжается и освещается каждый год во время «Дней HD Radio», ежегодного собрания в Люцерне европейских вещательных компаний и производителей с целью обсуждения внедрение технологии в Европе.

Radio Sunshine перешло на DAB+ из-за высокого проникновения DAB+ и отсутствия интереса к HD Radio.По состоянию на 2018 год проникновение DAB+ в Швейцарии достигло 99,5%.

Таиланд

Передача HD Radio в Таиланде была начата в апреле 2006 года. Радио Таиланда создало общественную радиосеть IBOC HD, ориентированную на пассажиров общественного транспорта в столице Таиланда Бангкоке. Для приема передач в автобусах установили более 10 000 приемников HD Radio.

Украина

Первые передачи FM HD Radio в Киеве вышли в эфир в октябре 2006 года на двух FM-станциях Первой Украинской радиогруппы.

Вьетнам

«Голос Вьетнама» (VOV) начал вещание HD-радио AM и FM в Ханое в июне 2008 года, включая многоадресную передачу, в ожидании того, что технология HD Radio станет стандартом.

Соединенные Штаты

По состоянию на июнь 2008 года более 1700 станций HD Radio транслировали 2432 канала HD Radio. Технология HD Radio — единственная цифровая технология, одобренная FCC для цифрового AM и FM-вещания в США. Более 60 различных приемников HD Radio продаются в более чем 12 000 магазинах по всей стране, включая Apple, Best Buy, Target и Wal-Mart.

По состоянию на май 2007 года FMeXtra присутствует на нескольких десятках станций. На нескольких сотнях станций, принадлежащих Idea Bank консорциуму , также будет установлена ​​система FMeXtra. [2]

См. также

• Цифровое аудиовещание
• Служба цифрового аудиорадио
• Мир цифрового радио
• Внутриполосный соседний канал (IBAC)
• ISDB

Внешние ссылки

• Информация FCC о IBOC
• Записи помех IBOC