唐 艷，吳文博

（國(guó)家無線電監(jiān)測(cè)中心哈爾濱監(jiān)測(cè)站，黑龍江 哈爾濱 150010）

1 應(yīng)急廣播2DRM數(shù)字廣播技術(shù)

現(xiàn)階段，我國(guó)社會(huì)和諧穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，但自然災(zāi)害、突發(fā)公共事件發(fā)生依然呈上升態(tài)勢(shì)[1]，DRM數(shù)字廣播提供了覆蓋長(zhǎng)波、中波、短波以這就需要更全面更完善的應(yīng)急公共服務(wù)體系。應(yīng)急及甚高頻的完整廣播數(shù)字化方案，是一種可為本廣播是應(yīng)急服務(wù)體系的重要組成部分，在及時(shí)發(fā)布地、區(qū)域、國(guó)家和國(guó)際聽眾提供服務(wù)的全球標(biāo)準(zhǔn)[2]。 信息、引導(dǎo)輿論等方面具有特殊優(yōu)勢(shì)和不可替代作DRM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)具有 DRM30和DRM+兩種模式，具用。傳統(tǒng)廣播具有覆蓋范圍廣、抗毀性強(qiáng)、通信費(fèi)用體工作頻段如圖 1所示。 DRM30應(yīng)用于 30 MHz以低廉、適合大眾接收等優(yōu)點(diǎn)，一直作為應(yīng)急廣播的下的廣播，覆蓋長(zhǎng)波、中波及短波的全波段； DRM+重要手段。隨著數(shù)字化時(shí)代的到來，傳統(tǒng)廣播領(lǐng)域則主要針對(duì) VHF頻段。已由模擬逐步轉(zhuǎn)向數(shù)字，采用數(shù)字技術(shù)是一種全球趨勢(shì)。 DRM（Digital Radio Mondiale）數(shù)字廣播有效提高了模擬廣播的通信可靠性、數(shù)據(jù)傳輸率和抗干擾能力，并且支持多媒體和數(shù)據(jù)應(yīng)用，還可提供應(yīng)急預(yù)警服務(wù)。

本文在介紹 DRM數(shù)字廣播技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，對(duì)其 EWF（Emergency Warning Functionality）應(yīng)急預(yù)警功能進(jìn)行概述，分析了 DRM數(shù)字廣播在應(yīng)急預(yù)警中的應(yīng)用與發(fā)展情況。

2 DRM數(shù)字廣播技術(shù)

2.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

DRM數(shù)字廣播提供了覆蓋長(zhǎng)波、中波、短波以及甚高頻的完整廣播數(shù)字化方案，是一種可為本地、區(qū)域、國(guó)家和國(guó)際聽眾提供服務(wù)的全球標(biāo)準(zhǔn)[2]。DRM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)具有DRM30和DRM+兩種模式，具體工作頻段如圖1所示。DRM30應(yīng)用于30 MHz以下的廣播，覆蓋長(zhǎng)波、中波及短波的全波段；DRM+則主要針對(duì)VHF頻段。

圖1 DRM數(shù)字廣播的工作頻段

DRM是通用的、公開標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字廣播系統(tǒng)，被國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）等相關(guān)國(guó)際組織建議和認(rèn)可。國(guó)際電聯(lián)無線電通信部門ITU-R在ITU-R Rec.BS.1514建議書中已批準(zhǔn)在 30 MHz以下的所有廣播頻段中定期廣播DRM信號(hào)。 ITU-R Rec.BS.1615建議書通過利用現(xiàn)有的模擬調(diào)幅服務(wù)規(guī)劃協(xié)議為 30 MHz以下 DRM在全世界的部署提供規(guī)劃參數(shù)。對(duì)于 30 MHz以上的廣播頻段，ITU也發(fā)布了關(guān)于 DRM的建議，如ITU-R Rec.BS.1114和ITU-R Rec.BS.1660。

2.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

對(duì)于傳統(tǒng)模擬廣播接收業(yè)務(wù)單一化嚴(yán)重、傳輸容易受到干擾、傳輸質(zhì)量差等問題，DRM數(shù)字廣播技術(shù)在聽眾收聽、廣播發(fā)射和頻率管理等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，如下：

（1）聽眾收聽。 DRM運(yùn)用數(shù)字音頻壓縮與編碼傳輸技術(shù)有效的改善了數(shù)字廣播的音質(zhì)效果，DRM30能夠達(dá)到高品質(zhì)立體聲音質(zhì)，DRM+提供了CD級(jí)音質(zhì)。支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，例如文字、圖片甚至新聞的發(fā)送。聽眾在收聽數(shù)字廣播的過程中無需自主調(diào)臺(tái)，自動(dòng)調(diào)諧模式能夠自主推送高品質(zhì)廣播信息，提高了聽眾的收聽體驗(yàn)。

DRM無線電接收器可以使用長(zhǎng)壽命電池供電，不依賴于互聯(lián)網(wǎng)或電力供應(yīng)。DRM可以在更大的無線電屏幕上給聽眾帶來互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容。

（2）廣播發(fā)射。與調(diào)幅廣播相比，同樣的覆蓋效果，使用 DRM可以減少 40%-50%的發(fā)射功率。 DRM涵蓋了包括中波、短波和調(diào)頻幾乎所有的廣播頻段，更有利于技術(shù)的統(tǒng)一管理。

DRM系統(tǒng)提供了許多標(biāo)準(zhǔn)化的多媒體和數(shù)據(jù)應(yīng)用。這些服務(wù)包括兩類，一類是簡(jiǎn)單的低比特率 DRM文本服務(wù)，用于提供與節(jié)目相關(guān)的信息，如當(dāng)前廣播呼號(hào)；另一類是 Journaline交互式按需文本應(yīng)用服務(wù)，可用于傳輸與節(jié)目相關(guān)的以及與節(jié)目無關(guān)的信息，如新聞、體育或天氣信息服務(wù)。

（3）頻率管理。傳統(tǒng)模式下的頻率管理耗能較多，而 DRM數(shù)字廣播技術(shù)的有效應(yīng)用，降低了電力成本，實(shí)現(xiàn)“綠色廣播”。 DRM標(biāo)準(zhǔn)允許最多三個(gè)音頻信號(hào)和數(shù)據(jù)在一個(gè)頻率內(nèi)傳輸，而模擬系統(tǒng)每個(gè)頻率只允許一個(gè)節(jié)目。這意味著 DRM系統(tǒng)可以減少頻譜資源使用，有效緩解頻率極度緊張現(xiàn)狀。

DRM具有很強(qiáng)的應(yīng)急廣播能力，能夠以多種語言或方言同時(shí)提供包含音頻和文本的應(yīng)急預(yù)警，可以在重大災(zāi)害災(zāi)難以及重大事件發(fā)生時(shí)，及時(shí)、快捷、有效地為應(yīng)急廣播系統(tǒng)服務(wù)。

2.3 傳輸模式

DRM采用OFDM正交頻分復(fù)用傳輸技術(shù)，為保證信號(hào)傳輸質(zhì)量，DRM系統(tǒng)定義了適應(yīng)不同傳輸條件的 5種工作模式[2]。如表 1所示。

DRM30具有4種不同的健壯性模式。其中，模式A被設(shè)計(jì)用于在地波或視距覆蓋范圍內(nèi)提供可能的最高比特率傳輸； B模式通常是天波傳輸?shù)氖走x；在傳播條件比較惡劣的情況下，例如有多跳的長(zhǎng)路徑或可能發(fā)生強(qiáng)反射的垂直路徑，需要使用模式C或模式 D。對(duì)于DRM+，30 MHz以上的VHF頻段使用 E模式。

表1 DRM傳輸模式

3 EWF應(yīng)急預(yù)警功能

3.1 功能概述

DRM數(shù)字廣播支持并提供災(zāi)害和早期預(yù)警服務(wù)，該功能稱之為 EWF應(yīng)急預(yù)警[3]。EWF作為DRM系統(tǒng)規(guī)范的一部分，接收機(jī)不需要額外的接收硬件或傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)該功能。

任何應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)的任務(wù)都是盡可能快地、在盡可能大的范圍內(nèi)向可能受到影響的公眾發(fā)布即將發(fā)生的危機(jī)或?yàn)?zāi)難預(yù)警信息。災(zāi)難或危機(jī)發(fā)生時(shí)，DRM可以利用內(nèi)置的 EWF功能發(fā)出災(zāi)難警報(bào)。即使在當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施癱瘓的情況下，通過使用外部 DRM發(fā)射機(jī)對(duì)其覆蓋，也能確保應(yīng)急預(yù)警信息及時(shí)發(fā)布。在緊急情況下，DRM接收器被命令切換到并呈現(xiàn)緊急程序，甚至可以從待機(jī)模式自動(dòng)打開，進(jìn)入接收狀態(tài)。 DRM數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)中的 EWF應(yīng)急預(yù)警功能應(yīng)用示例如圖 2所示[3]。

圖2 EWF應(yīng)急預(yù)警功能應(yīng)用示例

3.2 預(yù)警信息

當(dāng)預(yù)警信號(hào)由權(quán)威機(jī)構(gòu)觸發(fā)時(shí)，所有運(yùn)行中的 DRM接收器從當(dāng)前已調(diào)諧的 DRM服務(wù)接收預(yù)警信號(hào)，并切換到緊急廣播。

聽眾收到緊急廣播信息包括：

⊙音頻節(jié)目 （每次提供一種語言）。

⊙ DRM文本信息 （屏幕上會(huì)出現(xiàn)短文本行，每隔幾秒自動(dòng)更新）。

⊙ Journaline高級(jí)文本服務(wù) （同時(shí)提供多種語言的詳細(xì)說明，可為聽力受損用戶提供服務(wù)）。結(jié)構(gòu)化的文本功能使用戶能夠在 DRM數(shù)字廣播接收機(jī)屏幕上快速查找相關(guān)信息，相比音頻提供更為詳細(xì)的內(nèi)容，例如 EWF的目標(biāo)聽眾可以通過Journaline接收應(yīng)急預(yù)警的原因、緊急避難場(chǎng)地的位置和描述、政府公共服務(wù)部門的緊急聯(lián)系方式以及應(yīng)對(duì)措施等。

3.3 危機(jī)和災(zāi)難時(shí)期的應(yīng)用價(jià)值

傳統(tǒng)模擬廣播應(yīng)用于應(yīng)急預(yù)警，通常的方式是使用應(yīng)急節(jié)目取代正常節(jié)目。 DRM數(shù)字廣播的 EWF應(yīng)急預(yù)警服務(wù)能夠在提供音頻預(yù)警信息的同時(shí)，提供文本乃至多媒體預(yù)警信息。且在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，DRM接收機(jī)能夠自動(dòng)調(diào)諧到應(yīng)急節(jié)目頻道，處于待機(jī)狀態(tài)的接收機(jī)能夠自動(dòng)開啟，這都是傳統(tǒng)模擬廣播無法實(shí)現(xiàn)的。 DRM技術(shù)可以在盡可能短的時(shí)間內(nèi)利用多種方式將應(yīng)急預(yù)警信息傳遞出去，從而避免或最大程度減少人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)損失，成為應(yīng)急廣播系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展的有效手段。

4 基于DRM的應(yīng)急廣播發(fā)展

4.1 印度成功開展EWF功能測(cè)試

印度政府高度重視廣播數(shù)字化發(fā)展，2017年印度召開的以“數(shù)字推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)總理數(shù)字印度夢(mèng)”為主題的DRM圓桌會(huì)議，加快推動(dòng)了 DRM數(shù)字化進(jìn)程[4]。截至2017年底，印度已經(jīng)實(shí)現(xiàn)廣播數(shù)字化進(jìn)程第一階段目標(biāo)，完成了全國(guó) DRM中短波數(shù)字廣播的構(gòu)建，同時(shí)印度國(guó)家廣播機(jī)構(gòu)與國(guó)家災(zāi)害管理局協(xié)調(diào)，在德里架設(shè)的 DRM發(fā)射機(jī)上成功測(cè)試了 EWF應(yīng)急預(yù)警功能；目前，正在完成廣播數(shù)字化進(jìn)程第二階段，在現(xiàn)有 DRM數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，逐步開通 Journaline高級(jí)文本服務(wù)以及DRM文本信息服務(wù)；第三階段的發(fā)展目標(biāo)是通過 DRM數(shù)字廣播向用戶傳送多媒體信息和 EWF應(yīng)急預(yù)警服務(wù)。印度政府十分重視 DRM具有的應(yīng)急廣播能力，認(rèn)為 DRM應(yīng)急廣播能力對(duì)市郊、農(nóng)村及欠發(fā)達(dá)地區(qū)具有重要意義。使用 DRM數(shù)字廣播建立應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)基于 DRM的應(yīng)急廣播，將大大提高印度應(yīng)急預(yù)警服務(wù)體系能力。

4.2 具備EWF功能的DRM接收機(jī)

DRM系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)是促進(jìn)低成本、面向大眾的接收機(jī)的發(fā)展。目前市場(chǎng)上已經(jīng)有廠家推出了內(nèi)置EWF應(yīng)急預(yù)警接收功能的 DRM終端產(chǎn)品，如圖3和圖4所示。這兩款收音機(jī)支持所有 DRM特有的功能，包括Journaline高級(jí)文本和 EWF應(yīng)急預(yù)警功能，可以在 EWF報(bào)警時(shí)自動(dòng)打開接收器，并且提供更大的 LCD屏幕。

圖3 GOSPELL推出的DRM收音機(jī)

圖4 STARWAVES推出的DRM收音機(jī)

由于價(jià)格較高、體積較大等因素影響，DRM收音機(jī)實(shí)際推廣存在困難，但在印度市場(chǎng)上，另一種形式的數(shù)字廣播接收機(jī)卻增長(zhǎng)迅速。印度的汽車接收器行業(yè)已經(jīng)投資了數(shù)百萬美元在國(guó)內(nèi)開發(fā) DRM數(shù)字無線電接收器和芯片組。印度道路上超過 150萬輛汽車配備了DRM數(shù)字廣播接收機(jī)，圖 3為馬恒達(dá)（印度汽車品牌）TUV300配備的 DRM接收機(jī)。印度的大多數(shù)汽車廠商已推出或計(jì)劃推出具有 DRM接收器的汽車，越來越多的國(guó)際汽車品牌加入了DRM。

圖5 車載DRM數(shù)字廣播接收機(jī)

隨著DRM接收終端的普及，成本也會(huì)進(jìn)一步降低。生產(chǎn)推廣具備 EWF功能的 DRM接收機(jī)，將有助于推動(dòng)DRM在應(yīng)急公共服務(wù)體系中發(fā)揮實(shí)際價(jià)值。

5 我國(guó)DRM發(fā)展思考

伴隨著各類災(zāi)害和突發(fā)公共安全事件的頻發(fā)，及時(shí)迅速地傳遞應(yīng)急預(yù)警信息顯得更為重要。目前傳統(tǒng)應(yīng)急廣播技術(shù)還不夠完善，需要把新技術(shù)、新設(shè)備有效的應(yīng)用到應(yīng)急廣播體系中。隨著模擬廣播數(shù)字化發(fā)展，DRM技術(shù)為我國(guó)應(yīng)急廣播系統(tǒng)發(fā)展提供新的方向?；诒疚纳鲜龇治?，對(duì)我國(guó) DRM發(fā)展進(jìn)行思考并提出三點(diǎn)建議：

（1）我國(guó)仍處于短波 DRM廣播試驗(yàn)播出階段，建議在試播基礎(chǔ)上，加大力度開展 DRM技術(shù)在應(yīng)急預(yù)警方面的研究與實(shí)踐，組織實(shí)施 EWF應(yīng)急預(yù)警功能相關(guān)測(cè)試。

（2）我國(guó)市場(chǎng)上支持 DRM的接收終端較少，建議監(jiān)管機(jī)構(gòu)考慮強(qiáng)制要求將 DRM作為數(shù)字廣播接收機(jī)和汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一部分，推動(dòng)廠商為用戶提供適用于收音機(jī)、電腦、移動(dòng)電話或汽車等多種方式的收聽選擇，方便用戶體驗(yàn)，逐步提高 DRM數(shù)字廣播聽眾數(shù)量和基礎(chǔ)。（3）數(shù)字接收機(jī)除了收聽音質(zhì)的改善，能否為聽眾提供更有價(jià)值的服務(wù)內(nèi)容是消費(fèi)者真正關(guān)注的問題。建議深入挖掘 DRM提供的多媒體信息可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，關(guān)注 DRM技術(shù)帶來的相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

在全球數(shù)字化發(fā)展的背景下，DRM數(shù)字廣播發(fā)展極為重要，是促進(jìn)我國(guó)應(yīng)急廣播發(fā)展的重要方向。開展深入研究，切實(shí)發(fā)揮 DRM在危機(jī)和災(zāi)難時(shí)期發(fā)揮的重要價(jià)值，有利于推動(dòng)社會(huì)和諧穩(wěn)定發(fā)展。