RDS-TMC简介
(参见文档 RDS-TMC通讯方案.doc)
RDS是于1984年由欧洲广播联盟(EBU)制定的数据广播系统的欧洲规范,1986年国际无线电咨询委员会(CCIR)通过了有关RDS的643号建议书,1990年正式通过和出版“实施RDS的准则”EN50067。自此欧洲各国纷纷开设RDS的广播业务。
与中波相比,RDS城市交通信息广播的主要特点是利用现有的调频广播资源,通过广播信号里插入数字码实现,只需少量的投资即可建成广播发射端。它与音频信号是分开的,丝毫不会干扰收音,也不会影响收音机音质。当收音机检测和解调这些数字码后,便能提供相应的功能。
RDS接收机的调频波段在87.5~108.0 MHz范围,相邻电台波段间隔至少100 kHz,在57 kHz上加载副载波数据。数据内容可以包括电台类型、节目类型、交通公告、广告信息、标准时间、天气预报等,同时提供了开放式数据接口,为特殊要求用户提供数据文本应用通道。
TMC(Traffic Message Channel,交通信息频道)是一个数字编码系统。TMC能产生连续的交通信息流,如交通拥塞或事故,可报告出事地点与时间结果。信息包括了一定地域范围内的交通状况。将TMC信息与地图导航结合到一起,提高了车辆导航对前方路况预测的准确性。同时,在很多地区,建立DGPS数据的FM 负载波广播服务,提供广播电台周围的GPS差分校正数据,大大提高了GPS的位置定位精度。
RDS-TMC是采用RDS技术实现信息发布的应用之一。交通信息在广播前按照标准编码,采用RDS技术发布。车载终端设备可接收该码型信息,并可选择信息的实现方式,如文本、简单图形和语言等。接收RDS-TMC需要一个特别的无线电接收机,其最主要部分就是TMC卡,该卡包含了具体的路线信息等。假如要从甲地到乙地,在离开甲地前,先购买或租用甲地到乙地路线的TMC卡,这样就会收到路线中最新的交通信息。在进入其他国家时,接收机就会自动转到提供TMC信息流的另一个无线电台。
经过20年左右的发展,目前RDS-TMC技术已经成熟,相关产品在全球已经形成了年销售上百亿欧元的产业规模。在我国,该技术起步较晚,目前只有个别地区和单位建立了一些特殊用途的RDS电台,但是作为一种成本低廉、技术成熟、覆盖范围广的无线广播数据系统,其中孕育的市场商机是不可估量的。
RDS-TMC是目前欧洲唯一的大规模交通信息解决方案
DAB-TMC(TPEG)简介
◆DAB-TMC(TPEG)产生的背景
DAB(Digital Audio Broadcast)即数字广播,目前无线电广播已进入数字化时代,即FM的模拟服务转变成了一系列字节,因而,即使在山区或高楼中,信号也能被接收到,这些字节即使在有干扰情况下也能被识别,它能被分解成1536种不同的频率,如同穿越一个个时间间隔,在短时间失去信号的情况下,接收机仍能恢复原有信号,这个子系统叫做COFDM(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex),号码正交频率分配多路传输。COFDM允许在全国各个无线电站点使用一个频率,这就避免了正在行驶的车辆接收机进行反馈的必要性。
◆TPEG协议
TPEG是欧洲广播联盟EBU所制定的协议,可透过各种数字媒介,如:互联网络、数字广播、数字电视等,发布交通与旅游信息。同时TPEG是欧洲广播联盟致力于发展“交通与旅游信息”传输协议的研究群体。这个研究群体于1997年成立,总计超过60家来自消费电子产品、电子地图、服务提供、广播等领域的欧洲公司与组织参与制定TPEG协议,不论是道路交通、公共交通、天气状况等信息,都在TPEG制定标准的范畴之内,以提供完整的交通与旅游信息。TPEG的信息具有语言无关(language independent)、传输载质无关(bearer independent)、多模应用(multimodal application)等特性。
TPEG协议共分为三层(同步层、封包层、应用层),对应至OSI七层模型的第三至第七层。TPEG第一层为同步层,对应至OSI的网络层,处理网络同步的问题。第二层为封包层,对应至OSI的第四至第六层,负责将TPEG应用层的数据串连成TPEG stream,TPEG stream可被加密或压缩。第三层为应用层,对应至OSI的应用层。
TPEG应用层标准目前已制定的有:服务与网络信息(TPEG-Service and Network Information;TPEG-SNI),道路交通信息(TPEG-Road Traffic Message;TPEG-RTM)以及公共交通信息(TPEG-Public Transport Information,TPEG-PTI);TPEG-PTI,TPEG-SNI提供有关服务提供者的各项信息,以及服务内容的信息。TPEG-RTM提供有关道路交通的讯息,如:交通事件、交通阻塞等;TPEG-PTI则提供公共交通工具的相关信息,如:班次信息,班次延误信息等。TPEG-RTM与TPEG-PTI共享用来描述地理信息的TPEG-LOC 协议。另外还有一些正在制定的应用层协议,如:气象资讯(TPEG-Weather;TPEG-WEA)、停车信息(TPEG-Parking Information;TPEG-PKI)等。
交通及旅游信息并非一成不变,它们会因为国家、地点、时间、人物、车辆、环境等因素而有所不同,TPEG所制定的这些标准不一定会完全符合每个道路使用者的需求,因此TPEG标准是可修改的,今后会再加上一些尚在制定中的TPEG应用层标准。因此,若TPEG编解码器设计不恰当,会导致编译码器不适用新的标准而需要重新设计。
◆RDS-TMC与TPEG之间的差别
无线电广播的发展趋势是从模拟向数字转变,DAB将在今后的市场中得以应用,同时,RDS-TMC, DAB-TMC接收机也像普通收音机一样普及。TPEG具有发送大容量信息的特点。RDS的发送速率是1.1875kbps,而TPEG可以在Internet上运行,有可能达到8000bps,且能发送巨大的信息量,未来发展前景光明。RDS编码信息将随着TPEG的发展而被取代,这是因为TPEG更简洁,无须配备一个复杂的数据库。
DAB-TMC服务构成与信息编码
TMC技术能够为用户提供动态信息,而DAB-TMC和RDS-TMC比较起来,其传输速度更快,传输效率相对也较高,因此,基于DAB-TMC的发送周期较短的特点,使得大范围内统一的交通报告成为可能。与RDS-TMC比较起来,DAB-TMC具有以下几个方面的优点:
周期要短很多,因此DAB接收器获取信息的时间被大大缩短,也意味着接收的信息量也更大。
根据选定区域,非常容易就能实现信息过滤。
在FIBs(Fast Information Block) 中,在FIG(Fast Information Group)5/1中,DAB-TMC信息和其他的FIG被组合在一起,每个FIB的32字节的数据就有两个字节的循环误差核对,这样保证了很强的纠错能力。此外,3/1特殊的编码方式也为FIC(Fast Information Channel)提供了额外的错误保护功能。FIC数据不是被逐行扫描的,因此TMC数据的获取速率很高,FIC中的数据网络传输速率是每秒32Kbits。
CODFM(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex)的调制程序使得DAB-TMC在多路径环境下具有很强的生命力。
现有文件中定义的DAB-TMC可以通过DAB中的快速信息频道(FIC)来传输TMC信息。依据ISO14819-4中协议进行编码的系统信息和用户信息在DAB-TMC中,负载在FIG5/1中。
在DAB中,每项服务可以包括几个服务Component,最主要的即主要服务Component ,一般大多为音频方式,但数据服务同样可以作为主要Component;其他的被称之为次要Component内容,一般是可以选择的。下图1是一个关于服务结构的示例,标为ALPHA1广播的服务包括两个部分:主要音频广播部分和次要数字广播部分,而数字部分则被用来传输DAB-TMC信息。音频信息通过主要信息频道(MIC)里的子频道携带,而TMC信息则由快速信息频道(FIC)中的快速信息数据频道(FIDC)负载。
一个服务Component可以被不同的服务共享,而服务通过改变结构,也可以更改自己的服务Component。如图中所示,ALPHA1和ALPHA2共同拥有ALPHA-TMC Component,而ALPHA2可以选择不同的音频部分作为其Component。
交通信息在FIG5/1中编码,图2显示了其中TMC信息区域的结构。FIG的类型成分检验区域用来识别能共存于一个多元体中的8种不同类型的信息。下面是D1和D2的定义:
D1 这个1比特的标识用来指示FIG中是否包含着37位或者16位的TMC信息:
0――――37位TMC信息
1――――16位TMC信息
D2 总是被标定为0
37位TMC信息必须包括以下的一种:
TMC用户信息:ISO14819-1 (4)中定义的包含位置和事件编码等参数。
TMC调谐信息:由ISO14819-1 (4)中定义,当信号变弱时,TMC产品需要调换接收器。
加密管理组:由ISO14819-1 (6)中定义,包含一些诸如SID(Service Identifier)、ENCID(Encryption Identifier)、LTNBE(Location Table Number before Encryption)等的加密参数。
16位TMC信息:必须包括ISO14819-1(4)中定义的系统信息。