Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Система радиовещания: необходимое развитие структуры

В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Система радиовещания: необходимое развитие структуры

Анатолий Иванчин
ТРК "Эфир"

Сергей Рихтер
МТУСИ

Рашель Ставиская
РГРК "Голос России"

Радиовещание рассматривается как специфическая часть системы звукового вещания. Согласно ГОСТ 11515—91 техническая база системы ЗВ состоит из трактов формирования программ (ТФП), первичного распределения (ТПРП), вторичного распределения (ТВРП) и приема (ТПмП) программ. Следуя упомянутому источнику, определим систему радиовещания (СРВ) как организационно-технический комплекс, обеспечивающий доведение до территориально рассредоточенных слушателей звуковой информации с помощью использования технических средств тракта первичного распределения программ, передающей сети радиовещания (РВ), спутниковых средств непосредственного цифрового РВ (ЦРВ) и парка радиоприемников, находящихся у населения

Принципиальным моментом, учитывающим реалии сегодняшнего дня, является включение в состав СРВ элементов комбинированной (наземно-спутнико-вой) системы ЦРВ, а также наземных радиопередающих систем, работающих в цифровом формате и характеризующихся определенным набором потребительских свойств. Это позволит существенно расширить объем услуг эфирного радиовещания, сделав его более привлекательным и для пользователей и для рекламодателей. Номенклатура таких услуг и их возможные характеристики будут отличаться в зависимости от используемого диапазона частот. Но в любом случае тракты первичного, вторичного распространения и приема должны стать универсальными, пригодными для передачи и приема не только звуковых программ, но и разного рода данных не звукового характера, а аббревиатуры трактов сокращаются до ТПР, ТВР и ТПм.

Содержащееся в различного рода документах, учебниках и справочниках понятие "передающая сеть РВ" подразумевает один из вариантов реализации ТВРП системы ЗВ и сводится, как правило, к описанию характеристик используемого радиочастотного диапазона волн, указанию требуемых напряженности поля и защитных отношений, а также к методике расчета зоны обслуживания радиовещательного передатчика. Таким образом, рассматриваются сведения, в значительной степени общие для любой передающей сети РВ. В то же время достаточно полных определений СРВ как совокупности взаимосвязанных элементов, одним из которых является передающая сеть РВ, в известных нам источниках не содержится. В Регламенте радиосвязи применительно к радиовещанию используются термины "радиовещательная служба" и "радиовещательная спутниковая служба".

Для развития теории и практики радиовещания важна постановка и решение задач, предполагающих некое обобщенное описание и приближение к оптимизации системы радиовещания как совокупности взаимосвязанных элементов, определяемой составом, структурой, параметрами, функциями и алгоритмами, формируемыми по некоторым критериям и предполагающими расширительное толкование услуг радиовещания.

Под системой обычно понимается множество (совокупность) элементов со связями между ними, подчиненное достижению определенной цели, обладающее свойствами, которых не имеет ни одна ее часть, и определяемое структурой и функционированием. С учетом этих соображений система радиовещания может быть определена как многоуровневая совокупность радиопередающих и радиоприемных устройств и линий связи, включающих среду распространения, спутниковые средства непосредственного цифрового радиовещания, которые синтезируются по определенным условиям, принципам, критериям в виде распределенной функциональной структуры с множеством параметров (информационно-сигнальных, электрических, пространственно-временных, спектрально-частотных, экологических и др.), находящихся во взаимосвязи и определяющих показатели назначения, качества, эффективности системы, а также предоставляемые пользователю услуги.

Состав такой СРВ, имеющей подмножества компонентов на разных уровнях, в самой общей конфигурации приведен на рис. 1. Здесь наземная передающая сеть РВ представлена совокупностью РВС (РВ-станций - передатчиков) и ЗР (земных ретрансляторов) "подсветки" комбинированной системы спутникового вещания, рассредоточенных на обслуживаемой территории. В зоне действия РВС, СРВПд и ЗР располагаются соответственно индивидуальные радиоприемники пользователей (РПм) и радиоприемники абонентов системы спутникового вещания (ПмССВ) приемной сети РВ. Спутниковый сегмент ЦРВ обеспечивает подачу звуковых программ и данных на стационарные ЗР, оборудованные приемными спутниковыми антеннами, а при отсутствии затенения - непосредственный (спутниковый) прием вещательного сигнала на радиоприемники абонентов системы НЦРВ. Технические средства тракта первичного распределения, а именно: спутниковые, кабельные, волоконно-оптические , радиорелейные линии связи и радиоканалы - используются для подачи вещательного сигнала на сеть РВ-передатчиков.

Уточним принятое в настоящее время понятие "система радиовещания" в отношении ее границ с внешней сетью. Поскольку в состав СРВ включено оконечное (радиоприемное) оборудование пользователя, радиопередающее оборудование, соединительные линии, интерфейсы (Инт) и элементы космического сегмента, то такая система является замкнутой, самостоятельной функциональной структурой. Как правило, внешним по отношению к СРВ, но обязательным с точки зрения возможности реализации услуги радиовещания является источник вещательной информации (ИВИ), включающий ТФП, что следует непосредственно из определения СРВ как специфической части системы звукового вещания. Таким образом, под ИВИ (рис. 2) будем понимать всю совокупность источников информации (в том числе не только звукового характера), которая в соответствии с новыми вещательными технологиями может включаться в информационный пакет, подаваемый на приемное устройство пользователя.

Существуют как объективные (чисто технические), так и организационные предпосылки для постановки и решения задач обобщенного, углубленного анализа СРВ с целью повышения технико-экономической эффективности, объема и качества услуг (эфирного) радиовещания. Проведение системного анализа должно способствовать более полному исследованию и раскрытию потенциальных возможностей СРВ, их роли и места в мировом и национальном телеинформационном пространстве.

На практике выбор структуры, параметров и характеристик СРВ (энергетических, частотных, пространственно-временных и пр.) зависит от многих условий и определяется разными соображениями. Наиболее распространены до настоящего времени принципы совершенствования СРВ, основанные на улучшении или использовании технических возможностей существующих систем и оборудования; например, весьма популярна обработка сигнала от ТФП (с помощью аудиопроцессора АРГО или аналогичного ему оборудования) для доставки сигнала потребителю с разумными для данного канала потерями. Иногда без достаточного общесистемного обоснования применяются отдельные новые технологии. Однако это не всегда приводит к более эффективным результатам. Такой подход имеет место (и в известной степени оправдан) в СЧ- и ВЧ-диапазонах, когда для цифрового вещания в формате DRM используются традиционные АМ-передатчики, а для подачи звуковых программ - линии связи на базе ИСЗ на геостационарной орбите. В то же время, например, значительно менее исследованные теоретически и проверенные на практике принципы построения аналогово-цифровых СРВ с различными видами излучения и параметрами орбит для подачи звуковых программ на сеть рассредоточенных РВС и ЗР стимулируют поиск разносторонних, более гибких и близких к задачам общесистемного синтеза подходов.

Согласно принятому определению, модель СРВ рассматривается как двух-звенная система передачи, которая используется в качестве универсальной первичной, или канальной основы для построения радиовещательных сетей в различных диапазонах частот. Модель состоит из двух функциональных компонентов (см. рис. 2):

  • тракта распределения радиовещательного контента;
  • системы вещания, обеспечивающей циркулярную передачу звуковых программ и данных на сеть приемников пользователей, рассредоточенных по заданной зоне обслуживания.

Проанализируем составные части модели СРВ, рассматривая их как специфические системы передачи информации. Система передачи (СП), реализуемая в рамках ТПР (сокращенно СП/ТПР), представляет собой либо проводную (кабельную или волоконно-оптическую), либо радио-радиорелейную или спутниковую) систему передачи. При традиционном построении сети радиовещания СП/ТПР играет зависимую роль, обеспечивая передачу необходимого объема информации с заданным качеством на сеть РВ-передатчиков разного типа. Стремление сократить эксплуатационные расходы, в том числе на подачу звуковых программ на конкретный РВ-передатчик, приводит к необходимости объединения группы передатчиков в единый радиоцентр (РЦ). Именно так выглядит сеть РВ, созданная в прошлом столетии на территории бывшего СССР и насчитывающая более двух десятков РЦ, размещенных территориально от Калининграда до Петропавловска-Камчатского и от Мурманска до Еревана. При этом использовалась централизованная схема распределения звуковых программ - линиями связи были охвачены около 120 радиодомов и все РЦ. Однако, несмотря на колоссальные расходы по созданию такой сети, задача стопроцентного охвата территории страны вещанием с гарантированным приемом и хорошим качеством хотя бы одной звуковой программы так и не была решена!

В последнее время в России интенсивно развивается коммерческий сектор радиовещания с использованием ОВЧ-ЧМ-вещания, но полный охват населения оказывается нерентабельным для коммерческих ЧМ-радиостанций. Дело в том, что лишь приблизительно 45% населения России живет в крупных городах и характеризуется достаточно высокой покупательной способностью.

Существующая мощная сеть радиовещания исключает возможность какого-либо маневра и тем более оптимизации. Поэтому, чтобы решить задачу достаточно равномерного покрытия всей территории России высококачественным многопрограммным вещанием (с увеличением в обозримой перспективе объема этой услуги до объема услуги мультимедийной), должны быть рассмотрены иные схемы и технологии радиофикации страны. Более того, в настоящее время такая постановка задачи уже не выглядит фантастической, поскольку в технику радиовещания за последние полвека пришли две мощные технологии - цифровые форматы вещания и спутниковые средства вещания и распространения контента.

Среди многочисленных достоинств цифровых технологий радиовещания укажем на те, которые, в принципе, могут позволить эффективно решить задачи стопроцентного покрытия территории страны высококачественным многопрограммным вещанием, а именно:

  1. возможность доставки за умеренную цену и с высоким качеством многопрограммного контента в любую точку на территории страны и за ее пределы;
  2. возможность сохранения высокого качества при доставке контента непосредственно на радиоприемник абонента (пользователя);
  3. возможность поэтапного решения сформулированной задачи, начав, например, с организации вещания с достаточно высоким качеством одной-двух центральных программ ЗВ в совокупности с некоторым объемом дополнительных данных.

Первые два пункта могут быть реализованы в рамках комбинированного (наземно-спутникового) цифрового РВ, а третий - на основе использования DRM - цифрового формата вещания в диапазонах СЧ и ВЧ (0,52Е26,2 МГц). Учет новых технологических возможностей позволяет расширить рамки традиционной вещательной части системы РВ, включив в нее элементы спутниковой системы вещания (см. рис. 1 и 2).

Собственно вещательную часть системы РВ представляет радиовещательная система передачи (РВСП). Тракты вторичного распределения и приема дополнены трактом эфирного распространения (ТЭР). Исходя из состава системы РВ (см. рис. 1), РВСП следует рассматривать в двух вариантах - наземном РВСП-Н и комбинированном наземно-спутниковом РВСП-НС. Данное определение иллюстрирует функциональная схема на рис. 3, где представлены варианты структурной схемы СРВ. Верхняя часть рисунка показывает структуру СРВ при реализации традиционной наземной системы радиовещания, на нижней части рисунка ТПР выполнен в виде земной передающей станции (ЗС) спутниковой связи и приемника (Пм) бортового ретранслятора (БРТР) космической станции (КС). Радиовещательный передатчик БРТР (СРВПд) наряду с земным ретранслятором (ЗР) входит в состав передающей сети РВ, обеспечивая индивидуальный и коллективный прием на приемники абонентов системы спутникового вещания (ПмССВ).

Для развития тематики настоящей публикации предполагается провести анализ ряда общесистемных проблем в рамках данной модели с элементами оптимизации и оценками эффективности. При этом речь не идет о синтезе систем радиовещания с распределением информации и управления, то есть динамической теории. Ставится более прозаическая цель - в рамках статической модели СРВ, состоящей из двух-звенной системы передачи, проанализировать принципиальные отличия вариантов системы, связанные с используемым диапазоном частот и форматом вещания, определиться с перечнем основных параметров качества услуги и показателей, характеризующих особенности реализации каждой разновидности СРВ, и на этой основе выработать рекомендации по минимизации потребления энерго-частотных ресурсов при покрытии вещанием заданной территории.

Литература

  1. DSB Handbook. Terrestrial and satellite digital sound broadcasting to vehicular, portable and fixed receivers in the VHF/UHF bands. - ITU: Radio-communication Bureau, Geneva, 2002, p. 826
  2. Рихтер С. Г. Цифровое радиовещание. - М.: Горячая линия-Телеком, 2004.-352 с.
  3. Зенгер Петер. Стандарт DRM: особенности, возможности, преимущества // Broadcasting. Телевидение и радиовещание, №5 (57) август 2006
  4. Ставиская P.M. О перспективах использования для вещания диапазона частот ниже 30 МГц. // МФИ-2006. Труды конференции "Телекоммуникационные и вычислительные системы". -М., МТУСИ, C. 88-90

Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #4, 2007
Посещений: 20277

  Автор

Анатолий Иванчин

Анатолий Иванчин

Начальник ЩУРС ФГУП РТРС, Академик МАИ

Всего статей:  8

  Автор

Сергей Рихтер

Сергей Рихтер

Доцент МТУСИ

Всего статей:  12

  Автор

 

Рашель Ставиская

РГРК "Голос России"

Всего статей:  5

В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций