VHF頻段地面數(shù)字聲音廣播系統(tǒng)規(guī)劃參數(shù)研究

李薰春 史虹湘 戴寧江

DRM數(shù)字聲音廣播共有兩種工作模式：DRM30和DRM+。為規(guī)范這種新型數(shù)字業(yè)務(wù)，國際電信聯(lián)盟近年來先后出版了多份建議書，從系統(tǒng)和規(guī)劃兩個方面進行確認(rèn)及規(guī)范。截至目前，DRM30模式的系統(tǒng)、規(guī)劃建議書已出版，而DRM+模式只出版了系統(tǒng)建議書，國際電信聯(lián)盟2011年時出版了DRM+規(guī)劃的研究報告，為進一步出版規(guī)劃建議書奠定了基礎(chǔ)。

圖1 DRM 業(yè)務(wù)工作頻段示意

研究報告出臺背景

世界廣播聯(lián)盟（DRM）是一個國際非營利廣播組織機構(gòu)，成員來自十多個國家的三十多個機構(gòu)。該機構(gòu)致力于研究高品質(zhì)數(shù)字廣播替代現(xiàn)有的AM 波段和FM/VHF 波段的模擬無線電廣播，主要推出了兩種數(shù)字化模式，即“DRM30”模式，用于數(shù)字化利用30MHz 以下的AM 廣播波段；“DRM+”模式，用于數(shù)字化利用30MHz 至VHF 波段III 的頻譜，特別是FM 廣播波段II 的頻率。

兩種數(shù)字化模式廣播業(yè)務(wù)的工作頻段如圖1。根據(jù)國際劃分，VHF 第I 頻段指的是41-68MHz，第II 頻段指的是76-100MHz（大多數(shù)導(dǎo)頻制模擬調(diào)頻廣播在87-108MHz），第III 頻段指的是174-230MHz。

國際電信聯(lián)盟以出版建議書的方式對DRM數(shù)字化廣播模式進行了確認(rèn)，其中用于規(guī)范DRM30模式的電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)已全部完成，用于規(guī)范DRM+模式的電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)是ITU-R BS.1114，Systems for terrestrial digital sound broadcasting to vehicular,portable and fixed receivers in the frequency range 30-3 000 MHz（在30-3000MHz 頻率范圍內(nèi)面向移動、便攜和固定接收機進行地面數(shù)字聲音廣播的系統(tǒng)）。

在ITU-R BS.1114 標(biāo)準(zhǔn)中，共提到四種數(shù)字系統(tǒng)A、F、C、G，其中系統(tǒng)A 取自T-DAB（歐洲標(biāo)準(zhǔn)），系統(tǒng)F 取自ISDB-T（日本標(biāo)準(zhǔn)），系統(tǒng)C 取自IBOC-DSB（美國標(biāo)準(zhǔn)），系統(tǒng)G 取自DRM。系統(tǒng)G 根據(jù)信號帶寬和傳輸效率又分為五種模式，其中的模式E 被稱作DRM+，是DRM 在VHF 頻段主推的工作模式。

DRM+的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)目前尚未出版，為在出版前廣泛搜集意見，國際電信聯(lián)盟2011 年首先公布了該標(biāo)準(zhǔn)的研究報告——Planning parameters for terrestrial digital sound broadcasting systems in VHF bands，（在VHF 頻段開展地面數(shù)字聲音廣播系統(tǒng)的規(guī)劃參數(shù)），內(nèi)含DRM 模式E 及RAVIS 兩套系統(tǒng)的完整規(guī)劃參數(shù)。

研究報告的主要結(jié)構(gòu)

研究報告主要參數(shù)取自德國凱澤斯勞滕應(yīng)用科技大學(xué)和漢諾威大學(xué)相關(guān)研究，此外，巴西、意大利、斯里蘭卡、聯(lián)合王國和韓國，也都貢獻了各自的測試結(jié)果。

研究報告用兩個附件分別公布了兩套規(guī)劃參數(shù)，附件1 公布的是“VHF 第I、II 和III 頻段的數(shù)字地面廣播系統(tǒng)DRM 模式E 下的”規(guī)劃參數(shù)，附件2 公布的是“VHF 第I 和第II 頻段中數(shù)字地面廣播系統(tǒng)RAVIS 的規(guī)劃參數(shù)”。DRM模式E 就是DRM+，而RAVIS 則特指俄羅斯聯(lián)邦的地面數(shù)字聲音廣播國家標(biāo)準(zhǔn)，其工作頻段為VHF 第I 和第II 頻段。

DRM+規(guī)劃參數(shù)的主要構(gòu)成

報告附件1 首先給出了DRM+的五種接收模式：固定、便攜室內(nèi)、便攜室外、便攜手持和移動接收。其次給出了場強預(yù)測時接收鏈路各個環(huán)節(jié)的參考值，包括65MHz、100MHz 和200MHz 三個參考頻率，接收天線增益，接收饋線損耗，接收天線高度損耗修正因子，建筑物穿透損耗，人為噪聲容差，接收機實際損耗因子，地點概率修正因子，極化鑒別率，最小中值場強計算方法等。

再次，報告給出了DRM+系統(tǒng)參數(shù)和接收機參數(shù)。最后，報告還給出了規(guī)劃中最受關(guān)心的覆蓋門限和保護率、頻譜模版（圖2），以及多干擾源的場強合成計算方法。

報告還給出了計算RAVIS 最小中值場強方法，以及各種接收模式下的最小中值場強值。最后，給出了RAVIS 業(yè)務(wù)的保護率參數(shù)和頻譜模版（圖3）。

圖2 DRM 的帶外頻譜模版

圖3 RAVIS 以及FM 發(fā)射的頻譜模版

研究結(jié)論

自上世紀(jì)開始，我國在規(guī)劃地面電視和地面聲音廣播業(yè)務(wù)時，較多引用了國際電信聯(lián)盟的相關(guān)建議書標(biāo)準(zhǔn)。隨著世界范圍地面廣播電視業(yè)務(wù)的全面數(shù)字化，我國已經(jīng)建立了適合國情的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字音頻廣播體系，開展了中國數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)CDR 的研發(fā)和試驗，并率先在調(diào)頻頻段取得成果，北京、廣東相繼啟動了CDR 數(shù)字音頻廣播示范網(wǎng)建設(shè)和運行。2013 年，CDR 的信道和復(fù)用兩個部分的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相繼發(fā)布。國際電信聯(lián)盟公布的DRM+和RAVIS 的規(guī)劃參數(shù)研究思路，對國內(nèi)相關(guān)研究具有重要參考價值。