Пейджинговый протокол RDS

Технология RDS

Системы персонального радиовызова (СПРВ), или пейджинга, в 90-е года XX века представляли собой современный быстроразвивающийся сектор телекоммуникаций.
По принципу построения СПРВ подразделяются на системы с выделенными радиоканалами, т. е. использующие для передачи информации отдельные радиочастоты, и совмещенные системы, реализуемые на основе применения каналов вещания УКВ ЧМ (FM).

Совмещенные системы персонального радиовызова используют технологию RDS (Radio Data System — система передачи радиоданных). Она разработана членами Европейского радиовещательного союза (EBU) и функционирует на основе стандарта EBU Doc. Tech. 3244/CENELEC EN 50067 (1988 г.) RDS предназначена для передачи дополнительной информации со скоростью 1187,5 бит/с на поднесущей частоте 57 кГц радиовещательного передатчика в диапазоне 87,5—108 МГц. Частотно-модулирующий сигнал RDS замешивается в комплексный стереосигнал на поднесущей частоте 57 кГц с девиацией ±2 кГц. Результирующий спектр сигнала приведен на рисунке ниже, где А и В — сигналы левого и правого каналов стереовещания.
RDS задумывалась, в первую очередь, как цифровой канал сопровождения радиопередач. Но возможности существующего стандарта RDS значительно шире, и в его рамках могут быть реализованы по меньшей мере 15 различных видов услуг. Среди них идентификация радиопрограмм, прием информации о дорожном движении, радиотекст, прозрачный канал данных для передачи сообщений непосредственно на компьютер и многое другое. Одной из служб на основе RDS-технологии является радиопейджинг. Кроме того, при передаче радиоприемника из зоны действия одной радиостанции в другую, он сам может настраиваться на нужную частоту. В случае передачи экстренных сообщений, радиоприемник автоматически переключается из других режимов на прием.

Структура системы RDS-пейджинга

Структура системы RDS-пейджинга достаточно проста.

Сначала, как и в традиционных СПРВ, заявки на передачу сообщений поступают на операторский пункт из телефонной сети общего пользования. Сообщения фиксируются на терминалах операторов, в качестве которых обычно используются ПК. Сформированные данные поступают на пейджинговый терминал, где осуществляется двоичное кодирование и пакетирование. После этого информация в цифровом виде передается по соединительной линии.

В пейджинговом модуле (RDS-кодере) сигнал обрабатывается по технологии RDS и на поднесущей частоте смешивается с сигналами, поступающими из радиостудии. Затем комбинированный сигнал подается на FM-передатчик и излучается в эфир.

Абонентские приемники СПРВ выделяют из сигнала радиовещательной станции пейджинговую составляющую, пользователь получает вызов, и на дисплее высвечивается полученное сообщение.

История RDS-пейджинга в России

Пионером применения RDS-технологии в России является "Радио РОКС". Эта вещательная компания в феврале 1991 г. оснастила свои передатчики RDS-кодерами. Затем в Москве эту технологию подхватили радиостанции "Престиж" и "Серебряный дождь". В Ростове-на-Дону услуги RDS-пейджинга предоставлялись компанией "Оверсан-пейдж" на частоте радиостанции "Оверсан" на частоте 101,2 МГц.

Первым оператором RDS-пейджинга была компания "Russian Paging" в Москве (филиал американской компании). Она начала свою деятельность в 1993 г., т. е. фактически еще до появления большинства пейджинговых компаний, работающих в протоколе POCSAG. Но "Russian Paging" не сумела по-настоящему воспользоваться удачным моментом. Преемником этой организации в 1994 г. стала компания "Роспейджер". Её учредителями были "Russian Paging" и "Радио РОКС".

Бурное развитие RDS-технологии в стране началось лишь в 1995 г., когда финская фирма Nokia представила на рынок русифицированный пейджер в стандарте RDS.

В апреле 1995 г. "Радио РОКС" организовало первую конференцию по RDS-технологиям. Она состоялась в Петрозаводске, где действовала сеть RDS-пейджинга. В работе конференции участвовало 15 фирм и организаций. В октябре того же года прошла 2-я RDS-конференция. В мае 1996 г. собралась 3-я конференция в Санкт-Петербурге. Участниками стали 20 действующих российских операторов RDS-пейджинга, операторы из Венгрии, Польши, Белоруссии, Украины, ведущие зарубежные производители RDS-оборудования: Nokia (Финляндия), CRL (США), Zetron (Великобритания), Glenayre (Канада), представители международной ассоциации RDS-пейджинга — RDS Paging Association.

В мае 1996 г. в СНГ была создана Ассоциация "Межрегиональные радиопейджинговые сети" (МРПС). Президент МРПС, технический директор "Радио РОКС" Виктор Горегляд сообщил, что в настоящее время в Ассоциации представлены RDS-операторы из 25 регионов Российской Федерации — от Петрозаводска до Южно-Сахалинска. МРПС — некоммерческая организация, считает своей задачей координацию усилий участников по созданию и эксплуатации сетей персонального радиовызова общего пользования, продвижению RDS-технологии.

Коммерческие возможности избирательного радиовызова стимулируют активность радиовещательных компаний: для них доходы от RDS-пейджинга выше, чем доходы от рекламы. Использование RDS-технологии позволяет не только предоставлять радиослушателям дополнительную информацию и обеспечивает большую комфортность, но и создает предпосылки для новых коммерческих применений. Преимущество RDS в том, что не требуется крупных капиталовложений в развитие инфраструктуры. Каналы распространения информации уже существуют, и они очень дешевые, так как происходит вторичное использование частотного ресурса и радиовещательных передатчиков.

Признанным достоинством RDS-технологии является сравнительная легкость построения территориальных сетей: для охвата средней по размерам области, например Рязанской или Тульской, обычно бывает достаточно оборудовать RDS-кодерами 3—4 вещательных передатчика и соединить их каналами связи. Так как эти передатчики работают на разных частотах, то для приёма пейджинговых сообщений при передвижении абонентов используются сканирующие абонентские приемники. Отсюда — исключительная простота роуминга. Более того, потенциально существует возможность объединения региональных пейджинговых сетей в единую систему поискового радиовызова, которая может включать несколько сотен передатчиков.

"RDS-технология занимала промежуточное положение между POCSAG, с одной стороны, и ERMES и FLEX, с другой", — считал Николай Андреев, директор фирмы "Система". Возглавляемое им предприятие занималось комплексными поставками оборудования RDS.

Для пользователя RDS-пейджинг обходится несколько дороже, чем избирательный вызов на основе кода POCSAG. Он имеет более широкие функциональные возможности и легче реализуем, если вещательная сеть сформирована. Но, к сожалению, RDS-пейджинг внедрялся, отставая на шаг от развития сети радиовещания. В этом заключался один из недостатков этой технологии. Ведь сети на основе POCSAG, ERMES и FLEX развивались независимо.

В своё время г-н Андреев отметил, что к концу 90-х на российском телекоммуникационном рынке было представлено в основном стационарное RDS-оборудование трех компаний: RE (Дания), Rohde & Schwarz (Германия) и CRL (США). Что касается приёмников персонального вызова, то наибольшее распространение в то время получили RDS-пейджеры фирмы Nokia.

RDS-пейджинг за рубежом

По мимо России в Ассоциацию "Межрегиональные радиопейджинговые сети" входили пейджинговые компании из Белоруссии и Украины.
Большие сети RDS-пейджинга созданы в США, Чехии, Венгрии, Словении, Словакии, Франции, Индии, Китае. Довольно активно развивается эта технология в Южной Америке.

Протокол RDS

Структура протокола RDS, рассчитанная на работу с фиксированной скоростью 1187 бит/с, приведена на рисунке ниже.
Протокол RDS представляет собой группу сообщений из 104 бита информации и делится на 4 блока по 26 бита каждый. В свою очередь блок делится на 16 разрядное информационное слово и 10 разрядное контрольное слово. Информационное слово служит для передачи данных, а контрольное слово — для синхронизации и исправления ошибок.
Группа начинается с 16-разрядного, так называемого PI-кода (Program Identification), индивидуального для каждой страны, который является признаком RDS передачи, и, соответственно, страны, в которой эта передача ведется.
Следующие пять бит (начало второго блока) определяют тип передачи данных: радиотекст, передача времени и даты, радиопейджинг и др.

Один бит (бит — ТР — Trafic program) управляет переключением радиоприемника из режима проигрывания аудиокассеты или CD-диска в режим приема при передачи важных информационных сообщений. Следующие пять бит формируют название программы, которое высвечивается на дисплеи радиоприемника при приеме вещательной станции. Это могут быть новости, спортивная информация, типы передаваемой музыки.

Далее идет (последние пять бит второго информационного слова) 5-ти разрядный адресный код АС (Adress Code), который определяет местоположение данных передаваемых сообщений и команд, в том числе и адрес пейджерного приемника.
При передачи пейджингового сообщения тип передачи данных задается как 01110, а адрес пейджера и само сообщение передаются в нескольких последовательных группах и занимают в каждой группе два последних блока. Первоначально следует адрес пейджера, а затем символы самого сообщения.
В организации передачи пейджингового сообщения участвуют и другие RDS группы, предназначенные для передачи времени и даты, а также синхронизации RDS приемников. Синхронизирующая метка передается каждую секунду, а время и дата — каждую минуту.
Специфика RDS-стандарта — уплотнение сигнала вещательной станции — позволяет операторам связи в большинстве случаев с меньшими капиталовложениями, чем для других систем, развернуть СПРВ. Экономия объясняется отсутствием расходов на частотное присвоение, антенно-фидерное устройство и передатчик, которые являются весьма дорогостоящим оборудованием. Расходы же состоят из арендной платы за поднесущую 57 кГц, стоимости кодера RDS и организации диспетчерской.

Зона покрытия RDS пейджинга при эксплуатации наиболее широко распространенных RDS-пейджеров Nokia, Infotelecom, Matador на 10 — 20% меньше зоны устойчивого приёма самой вещательной станции и имеет, как правило, радиус в несколько десятков км. Для выравнивания зон вещания и RDS пейджинга, а также уменьшения ошибок при передаче пейджинговых сообщений, обусловленных взаимным влиянием спектра вещательного и RDS сигналов, в передающий тракт включают аудиопроцессор.
Аудиопроцессор осуществляет компрессию сигнала, а также ограничение по частотному диапазону, подавляя высокочастотные компоненты (выше 15 кГц) спектра вещательного сигнала левого и правого каналов. Это исключает наложение спектра сигнала КСС на спектр RDS.

Дальнейшим развитием системы RDS является система голосового пейджинга MobiDARC.