نظام بيانات الراديو

نظام بيانات الراديو ( RDS ) هو معيار بروتوكول اتصالات لتضمين كميات صغيرة من المعلومات الرقمية في بث إذاعات FM التقليدية . يوحد نظام RDS عدة أنواع من المعلومات المرسلة، بما في ذلك الوقت ، وتعريف المحطة ، ومعلومات البرنامج.

بدأ هذا المعيار كمشروع تابع لاتحاد البث الأوروبي (EBU)، ولكنه أصبح منذ ذلك الحين معيارًا دوليًا تابعًا للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC). يُعرف نظام بيانات البث الإذاعي ( RBDS ) رسميًا باسم النسخة الأمريكية من نظام RDS. [ 1 ] لا يختلف المعياران إلا اختلافًا طفيفًا، حيث يمكن لأجهزة الاستقبال العمل مع أيٍّ منهما مع وجود اختلافات بسيطة فقط في البيانات المعروضة. يُستخدم نظام RDS فقط في المحطات التناظرية. أما المكافئ في راديو HD فهو بيانات البرنامج المرتبطة (PAD)، والتي تُسمى الآن بيانات خدمة البرنامج (PSD).

يحمل كلا الإصدارين البيانات بمعدل 1187.5 بت في الثانية (حوالي 1.2 كيلوبت/ثانية ) على حاملة فرعية بتردد 57 كيلوهرتز ، ما يعني وجود 48 دورة كاملة من الحاملة الفرعية لكل بت من البيانات. تم ضبط الحاملة الفرعية لنظامي RBDS/RDS على التوافقي الثالث لنغمة الإشارة التجريبية الستيريو FM بتردد 19 كيلوهرتز لتقليل التداخل والتشويه بين إشارة البيانات، والإشارة التجريبية الستيريو، وإشارة الفرق الستيريو DSB-SC بتردد 38 كيلوهرتز . (تمتد إشارة الفرق الستيريو حتى 38 كيلوهرتز + 15 كيلوهرتز = 53 كيلوهرتز، تاركةً 4 كيلوهرتز للنطاق الجانبي السفلي لإشارة RDS). تُرسل البيانات مع رمز تصحيح الأخطاء ، ولكن يمكن للمستقبلات استخدامها فقط للكشف عن الأخطاء دون تصحيحها. يحدد نظام RDS العديد من الميزات، بما في ذلك كيفية "تجميع" الميزات الخاصة (الداخلية) أو الميزات الأخرى غير المحددة في مجموعات برامج غير مستخدمة.        

تطوير

استُلهم نظام RDS من تطوير نظام معلومات الراديو للسائقين (ARI) في ألمانيا من قِبل معهد تقنيات الراديو (IRT) وشركة بلاوبونكت لتصنيع أجهزة الراديو . [ 2 ] استخدم نظام ARI موجة حاملة فرعية بتردد 57 كيلوهرتز للإشارة إلى وجود معلومات مرورية في بث إذاعي بتقنية FM. [ 3 ]

أطلقت اللجنة الفنية التابعة لاتحاد البث الأوروبي مشروعًا خلال اجتماعها في باريس عام 1974 لتطوير تقنية ذات أهداف مشابهة لتقنية إعادة الضبط التلقائي للترددات (ARI)، ولكنها أكثر مرونة وتتيح إعادة ضبط جهاز الاستقبال تلقائيًا عندما تبث شبكة البث نفس البرنامج الإذاعي على ترددات مختلفة. استند نظام التضمين إلى النظام المستخدم في نظام النداء السويدي، بينما كان ترميز النطاق الأساسي تصميمًا جديدًا، طُوِّر بشكل رئيسي من قِبل هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) وهيئة الإذاعة والتلفزيون الأيرلندية (IRT). أصدر اتحاد البث الأوروبي أول مواصفات لنظام إعادة الضبط التلقائي للترددات (RDS) في عام 1984. [ 2 ]

من بين شركاء البث الثلاثة لاتحاد البث الأوروبي، كانت هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) الأكثر حماسًا لتطبيق تقنية RDS، وسعت إلى جذب عروض من الشركات المصنعة لإنتاج "راديو معتمد من BBC" يدعم ميزات RDS. ولكن بعد عدم تلقيها أي اهتمام من الشركات المصنعة، كلفت الهيئة مصممين من شركة Kinneir Dufort بإنتاج نموذج أولي يعرض هذه الميزات. هذا النموذج الأولي، الذي كُشف عنه عام 1989، تضمن شاشة عرض بلورية سائلة قادرة على عرض صور مثل خرائط الطقس، مصحوبة بـ"قلم ضوئي يُمكن من خلاله برمجة الراديو باستخدام الرموز الشريطية"، حيث تُشفّر هذه الرموز معلومات البرامج، كما دعم وحدات قابلة للفصل، طُوّرت منها وحدة تشغيل أشرطة كاسيت ووحدة طابعة. وعلى الرغم من التردد في تطوير وظائف تعتمد على الشاشة قد تجعل RDS منافسًا للتلفزيون، فقد اعتُبرت فائدة إمكانية طباعة معلومات مثل خرائط الطقس أو حتى الإعلانات مثيرة للاهتمام لكل من مصنعي أجهزة الراديو والتلفزيون على حد سواء. [ 4 ]

تمت إضافة تحسينات على وظائف الترددات البديلة إلى المعيار وتم نشره لاحقًا كمعيار للجنة الأوروبية للتوحيد القياسي الكهروتقني (CENELEC) في عام 1990. [ 2 ]

في عام 1992، أصدرت اللجنة الوطنية الأمريكية لأنظمة الراديو النسخة الأمريكية الشمالية من معيار RDS، والتي سُميت نظام بيانات البث الإذاعي. وتم تحديث معيار CENELEC في عام 1992 بإضافة قناة رسائل المرور ، وفي عام 1998 بإضافة تطبيقات البيانات المفتوحة [ 2 ] ، وفي عام 2000، نُشر معيار RDS عالميًا كمعيار IEC 62106. [ 5 ]

RDS2

قرر منتدى RDS (جنيف/سويسرا) خلال اجتماعه السنوي (8-9 يونيو 2015) في غليون/مونترو، إطلاق معيار RDS2 الجديد. سيتم تطوير هذا المعيار بالتعاون الوثيق مع الزملاء الأمريكيين من اللجنة الفرعية NRSC RBDS، ومن المتوقع أن يوفر منصة موحدة لبث FM وخدمات البيانات على مستوى العالم.

شعار RDS1 و RDS2
الميزات الرئيسية
  • دعم سلس للترددات من 64  ميجاهرتز إلى 108  ميجاهرتز (AF، EON )
  • ترميز الأحرف الجديد: UTF-8 (تبقى مجموعة أحرف EBU القديمة [ 6 ] لوضع التوافق مع مجموعات 0A/2A القديمة).
  • معالجة تطبيقات البيانات المفتوحة الجديدة (ODA)، يتم تعيين مجموعات "B" كمجموعة إشارة لمجموعات "A".
  • اسم PS طويل، يصل طوله إلى 32 بايت، مع مجموعة أحرف UTF-8. (اللغات الهندية والصينية والعربية وغيرها)
  • RadioText (eRT) بطول 128 بايت مع مجموعة أحرف UTF-8.
  • زيادة السعة من 11.4 إلى 57 مجموعة "أ" في الثانية. (سعة صافية تبلغ 2109 بت/ثانية باستخدام تقنية الموجات الحاملة الفرعية المتعددة من نوع التعديل الأحادي (SMMS))
  • نص الراديو الرسومي – يدعم قوالب HTML/CSS (للهواتف الذكية، وأجهزة راديو السيارات، وأجهزة الكمبيوتر/الأجهزة اللوحية)
  • يدعم قناة الإرجاع عبر gRT إذا كان جهاز الاستقبال مزودًا بإمكانية IP أو SMS.
  • الشعار الرسومي للمذيع - صورة بحد أقصى 4 كيلوبايت (JPEG أو PNG أو GIF)
  • ميزة الراديو الهجين (مبنية جزئياً على تطوير راديو فرنسا)

المحتوى والتنفيذ

جهاز استقبال نظام بيانات الراديو - قناة رسائل المرور (RDS-TMC) (يسار) متصل بنظام ملاحة TomTom لدمج بيانات المرور في الوقت الفعلي في نظام الملاحة. [ 7 ]
عرض نظام بيانات الراديو لمحطة راديو FM من إسبانيا.

تتضمن بيانات RDS عادةً حقول المعلومات التالية:

قائمة الترددات البديلة (AF )
يُزوّد ​​هذا النظام جهاز الاستقبال بقائمة من الترددات، مما يسمح له بإعادة ضبط نفسه على تردد مختلف يُعيد بث المحطة نفسها عندما تضعف الإشارة الأولى (مثلاً، عند الخروج من نطاق التغطية). قبل إجراء التبديل، يتحقق الراديو من تطابق رمز PI للتأكد من أن تردد AF هو نفسه تردد المحطة. يُستخدم هذا النظام غالبًا في أنظمة ستيريو السيارات، حيث يسمح لوحدة التحكم الرئيسية بضبط نفسها تلقائيًا على الإشارة الأقوى أثناء التنقل، مع إمكانية استخدام الرمز الإقليمي نفسه (بحيث يتمكن المستخدم، في حالة محطات البث الوطنية، من الاستمرار في الاستماع إلى البرنامج الإذاعي الأصلي).
CT (الوقت والتاريخ)
يمكن مزامنة الساعة في جهاز الاستقبال أو الساعة الرئيسية في السيارة. ونظرًا لتقلبات الإرسال، لا تتجاوز دقة التوقيت المركزي (CT) 100  مللي ثانية من التوقيت العالمي المنسق (UTC) . ولا يُبث التوقيت المركزي عادةً إذا لم يكن لدى جهة البث وسيلة لمزامنة الساعة بانتظام داخل مُشفّر RDS. وتعتمد أجهزة راديو السيارات غالبًا على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) كمصدر للوقت في حال وجود نظام ملاحة عبر الأقمار الصناعية.
إيون ( معلومات محسّنة عن الشبكات الأخرى )
يقوم بإبلاغ جهاز الاستقبال بالشبكات أو المحطات الأخرى المرتبطة بالشبكة التي يتم الاستماع إليها، وذلك للحصول على بيانات متغيرة ديناميكيًا مثل تشغيل علامة TA لمحطة معينة من الشبكة في لحظة معينة بسبب بث برنامج مروري ، ويسمح تلقائيًا ومؤقتًا للراديو بضبط تلك المحطة.
تحديد البرنامج (PI )
هذا هو رمز سداسي عشري فريد مكون من 4 أحرف يُعرّف المحطة. يجب أن تستخدم كل محطة في أي بلد رمزًا فريدًا مكونًا من 3 أحرف مع حرف البادئة الصحيح للبلد. في الولايات المتحدة، يُحدد رمز PI بتطبيق صيغة على إشارة نداء المحطة ، أو يُعيّن عشوائيًا من قِبل NRSC لأجهزة إعادة بث FM (التي لها إشارة نداء أطول، مما يجعلها غير متوافقة مع الصيغة). [ 8 ] يُعد رمز PI أهم معلمات RDS وأكثرها استخدامًا في بنية بيانات RDS. يُحدد معيار RDS للاستخدام خارج الولايات المتحدة رموزًا لكل بلد بحيث لا يوجد مكان ذو حدود مشتركة له نفس الرمز. هذا يُلغي الحاجة إلى تنسيق رموز PI بين البلدان المختلفة. أي إرسال يحمل نفس الرمز يعتبره المُستقبِلون متطابقًا ويمكن التبديل إليه كتردد بديل لتحسين الاستقبال (حتى لو لم يكن مُدرجًا تحديدًا كتردد بديل). يمكن ربط رموز PI بشكل عام. يرتبط رمز PI بشكل عام إذا كانت الأجزاء الثلاثة الأولى (الأولى والثالثة والرابعة) متطابقة. عادةً ما يتم الربط العام بين محطات الراديو في مناطق مختلفة تربطها علاقة ما. قد تحتوي أجهزة الاستقبال (خاصةً تلك الموجودة في المركبات) على إعداد يُسمى "إقليمي"، والذي يسمح عند تفعيله للراديو بالانتقال إلى محطة أخرى مرتبطة بشكل عام. عادةً ما تكون رموز PI ثابتة (أي لا تتغير). مع ذلك، في المملكة المتحدة، تستخدم بعض الشبكات رموز PI ديناميكية حيث يتغير النصف الثاني من الرمز (إلى رمز مرتبط بشكل عام). على سبيل المثال، تستخدم إذاعة Classic FM الوطنية هذا الأسلوب. والهدف من ذلك هو منع أجهزة الراديو من إعادة الضبط أثناء فواصل الإعلانات التجارية، حيث يبث كل جهاز إرسال مجموعة مختلفة من الإعلانات.
PS (اسم خدمة البرنامج)
هذه مجرد شاشة ثابتة مكونة من ثمانية أحرف تمثل رمز النداء أو اسم المحطة. تعرض معظم أجهزة الاستقبال المتوافقة مع نظام RDS هذه المعلومات، وإذا كانت المحطة مخزنة في الإعدادات المسبقة للجهاز، فسيتم تخزين هذه المعلومات مؤقتًا مع رمز PI والتردد والتفاصيل الأخرى المرتبطة بهذا الإعداد. في بعض البلدان، تستخدم المحطات شاشة العرض الثابتة لإرسال معلومات أخرى بشكل ديناميكي. هذا الأمر محظور في بعض البلدان، ولم يكن الاستخدام المقصود لها ضمن نظام RDS.
PTY (نوع البرنامج)
يُتيح هذا الترميز، الذي يشمل ما يصل إلى 31 نوعًا من البرامج المُحددة مسبقًا (على سبيل المثال، في أوروبا: PTY1 للأخبار، PTY6 للدراما، PTY11 لموسيقى الروك)، للمستخدمين العثور على برامج مُشابهة حسب النوع. أما PTY31 فهو مُخصص للإعلانات الطارئة في حالة الكوارث الطبيعية أو غيرها من الكوارث الكبرى.
REG (إقليمي)
يُستخدم هذا بشكل أساسي في الدول التي تبث فيها هيئات البث الوطنية برامج "خاصة بالمنطقة"، مثل إمكانية إلغاء الاشتراك في بعض محطاتها. تتيح هذه الخاصية للمستخدم "حصر" جهازه على منطقته الحالية أو السماح للراديو بالاستماع إلى برامج أخرى خاصة بالمنطقة عند انتقاله إلى منطقة أخرى. راجع وصف رمز تعريف البرنامج أدناه لمزيد من المعلومات.
مثال على نظام RT RDS على محطة KFSH-FM في لوس أنجلوس
RT (نص الراديو)
تتيح هذه الوظيفة لمحطة الراديو إرسال رسالة نصية حرة مكونة من 64 حرفًا (أو 32 حرفًا في حالات أقل شيوعًا) والتي يمكن أن تكون ثابتة (مثل شعارات المحطة) أو متزامنة مع البرامج (مثل عنوان الأغنية التي يتم تشغيلها حاليًا واسم الفنان).
RT+ (نص الراديو الإضافي)
تحسين لتقنية RT الأصلية يسمح بإرسال اسم الفنان والعنوان وبعض البيانات الوصفية الأخرى إلى المستلمين.
TA, TP ( إعلان مروري ، برنامج مروري)
يمكن ضبط جهاز الاستقبال غالبًا لإيلاء اهتمام خاص لهذه العلامة (بالاستفادة من وصلة EON إن كانت متاحة)، وعلى سبيل المثال، إيقاف تشغيل قرص مضغوط مؤقتًا أو إعادة ضبط التردد لتلقي نشرة مرورية. تُستخدم علامة TP لتمكين المستخدم من العثور فقط على المحطات التي تبث نشرات مرورية بانتظام، بينما تُستخدم علامة TA للإشارة إلى نشرة مرورية جارية، وقد تقوم وحدات الراديو بإجراءات أخرى مثل إيقاف تشغيل قرص مضغوط/ملف MP3 مؤقتًا (ليتمكن المستخدم من سماع الراديو) أو رفع مستوى الصوت أثناء النشرة المرورية.
قناة رسائل المرور (TMC )
معلومات المرور المشفرة رقميًا. لا تدعم جميع أجهزة RDS هذه الميزة، ولكنها غالبًا ما تكون متاحة لأنظمة الملاحة في السيارات . في العديد من البلدان، تُبث بيانات المرور المشفرة فقط، ولذلك يلزم وجود جهاز فك تشفير مناسب، قد يكون مرتبطًا بخدمة اشتراك، لاستخدام بيانات المرور. غالبًا ما تدفع الشركة المصنعة للسيارة رسوم الاشتراك، وبالتالي فهي غير مرئية للمستخدم.
إعلانات مترجمي راديو FM التابعين للمجلس الوطني للإذاعة والتلفزيون الأمريكي
قدمت اللجنة الوطنية لأنظمة الراديو رمز تعريف برنامج نظام بيانات الراديو (RDS) فريدًا لأجهزة إعادة بث FM في الولايات المتحدة. أحد أنواع البيانات الوصفية التي تُرسل عبر الموجة الحاملة الفرعية لنظام RDS هو رمز PI، الذي يستخدمه جهاز الاستقبال لتحديد البرنامج الصوتي الذي تبثه محطة FM بشكل فريد. في الولايات المتحدة، كان رمز PI يُستمد تاريخيًا من اسم نداء المحطة الإذاعية، وهو ما قد يُصبح معقدًا عند استخدامه مع أجهزة إعادة بث FM. لذلك، تم ابتكار خوارزمية جديدة خاصة بأجهزة إعادة بث FM، تُخصص رمز PI فريدًا لكل جهاز. وقد طُبقت هذه الخوارزمية باستخدام أداة عبر الإنترنت وقائمة بجميع رموز PI المعروفة لجميع أجهزة إعادة بث FM في الولايات المتحدة.

دعم RDS

أما فيما يتعلق بالتنفيذ، فإن معظم أجهزة ستيريو السيارات ستدعم على الأقل AF و EON و REG و PS و TA/TP.

  • ستوفر أجهزة ستيريو السيارات الأكثر تكلفة ميزات TMC و RT و/أو PTY، وربما مع إمكانية تجاوز "NEWS".
  • ستدعم الأنظمة المنزلية، وخاصة أجهزة استقبال الصوت عالي الدقة، بشكل أساسي وظائف مثل PS وRT وPTY.

هناك عدد متزايد من تطبيقات RDS في أجهزة الصوت والملاحة المحمولة بفضل الحلول منخفضة التكلفة وصغيرة الحجم.

توافق RDS

 تشغل الموجة الحاملة الفرعية لإشارة RDS عند تردد 57 كيلوهرتز نطاق ±2  كيلوهرتز من الطيف المركب، مما يُبقيها نظريًا فوق تردد القطع العلوي للموجة الحاملة الفرعية الستيريو عند تردد 53 كيلوهرتز. مع ذلك، يعتمد تردد القطع  عند 53 كيلوهرتز كليًا على أداء مرشحات التمرير المنخفض عند تردد 15 كيلوهرتز المستخدمة قبل مُشفّر الستيريو. في الأجهزة القديمة، صُممت هذه المرشحات لحماية الإشارة التجريبية عند تردد 19 كيلوهرتز فقط، وفي بعض الأحيان لم تُوفر حماية كافية للموجة الحاملة الفرعية لإشارة RDS عند وجود كمية كبيرة من معلومات الستيريو. في هذه الحالة، قد تؤدي أجهزة تحسين الستيريو، بالإضافة إلى المعالجة الصوتية المُكثفة، إلى عدم إمكانية استقبال الموجة الحاملة الفرعية لإشارة RDS. في بعض مُعالجات الصوت الحديثة، يبلغ تردد القطع لمرشحات التمرير المنخفض عند تردد 15 كيلوهرتز 16.5 كيلوهرتز، مما قد يُؤدي أيضًا إلى تدهور استقبال إشارة RDS.     

قد تؤدي أنظمة القطع المركبة أيضًا إلى تدهور إشارة الموجة الحاملة الفرعية لنظام RDS بسبب التوافقيات الناتجة عن القطع. وتتضمن أنظمة القطع المركبة الحديثة مرشحات لحماية الموجة الحاملة الفرعية لنظام RDS.

تستخدم الموجة الحاملة الفرعية لنظام RDS عادةً  انحرافًا يتراوح بين 2 و4 كيلوهرتز. لذلك، يتم تقليل الانحراف المتاح لمحتوى البرنامج بهذا المقدار، بافتراض  عدم تجاوز حد الانحراف المعتاد البالغ 75 كيلوهرتز.

أنواع البرامج

يسرد الجدول التالي رموز أنواع البرامج (PTY) الخاصة بنظامي RDS وRBDS (أمريكا الشمالية) ومعانيها:

تعيين رمز نوع البرنامج (PTY) [ 9 ] [ 10 ]
رمز PTYنوع برنامج RDSنوع برنامج RBDSرمز PTYنوع برنامج RDSنوع برنامج RBDS
0لا يوجد نوع برنامج أو غير محدد16طقسموسيقى الريذم أند بلوز
1أخبارأخبار17تمويلموسيقى ريذم أند بلوز هادئة
2الشؤون الجاريةمعلومة18برامج الأطفاللغة
3معلومةالرياضة19الشؤون الاجتماعيةالموسيقى الدينية
4رياضةيتحدث20دِينالحديث الديني
5تعليمصخر21الاتصال الهاتفيشخصية
6دراماموسيقى الروك الكلاسيكية22يسافرعام
7ثقافةأغاني للكبار23فراغكلية
8علومموسيقى الروك الناعمة24موسيقى الجازمحادثة باللغة الإسبانية
9متنوعأفضل 4025موسيقى الريفالموسيقى الإسبانية
10موسيقى البوبدولة26الموسيقى الوطنيةالهيب هوب
11موسيقى الروكالأغاني القديمة27موسيقى قديمةغير مُعيّن
12موسيقى هادئةموسيقى هادئة28الموسيقى الشعبية
13موسيقى كلاسيكية خفيفةحنين للماضي29فيلم وثائقيطقس
14موسيقى كلاسيكية جادةموسيقى الجاز30اختبار الإنذاراختبار الطوارئ
15موسيقى أخرىكلاسيكي31جهاز إنذارطارئ

شهدت رموز PTY عدة توسعات. حدد معيار RDS الأول الرموز من 0 إلى 15 و31 فقط. أما معيار RBDS اللاحق، الذي طُبِّق في الولايات المتحدة، فقد خصص المعاني نفسها للرموز 0 و1 و31، لكنه لم يُحاول مطابقة بقية خطة RDS الأصلية، بل أنشأ قائمة خاصة به للرموز من 2 إلى 22 و30، [ 11 ] بما في ذلك تنسيقات إذاعية ذات أهمية تجارية (في الولايات المتحدة) مثل أفضل 40 أغنية، والموسيقى الدينية، والكانتري، والجاز، والآر أند بي، والتي لم تكن مدرجة في قائمة RDS. وشمل ذلك رموزًا غير متطابقة لبرامج المعلومات والرياضة والروك. أضافت معايير RBDS اللاحقة النوعين 23 (الجامعات) و29 (الطقس)، بينما نمت قائمة رموز أنواع RDS إلى حجمها الحالي، [ 12 ] حيث استوردت بعض الأنواع (مثل الجاز والكانتري) من قائمة RBDS. تمت إضافة أنواع RDBS 24-26 في أبريل 2011. [ 10 ] [ 1 ] : 27 إن عدم تطابق الرموز يمثل مشكلة رئيسية للأشخاص الذين يحملون أجهزة راديو محمولة إلى أمريكا الشمالية أو منها.

المواصفات الفنية لنظام RDS

ينقسم معيار RDS كما هو محدد في EN 50067:1998 [ 13 ] إلى هذه الأقسام وفقًا لنموذج OSI . (يتم استبعاد طبقتي الشبكة والنقل، لأن هذا معيار بث أحادي الاتجاه).

  1. قناة البيانات (الطبقة الفيزيائية)
  2. ترميز النطاق الأساسي (طبقة ربط البيانات)
  3. تنسيق الرسالة (طبقة الجلسة وطبقة العرض)

قناة البيانات (الطبقة الفيزيائية)

يصف المستوى الفيزيائي في المعيار كيفية استرجاع تدفق البتات من إشارة الراديو. يقوم جهاز RDS أولاً بفك تشفير  إشارة الموجة الحاملة الفرعية RDS بتردد 57 كيلوهرتز لاستخراج إشارة مشفرة تفاضليًا وفقًا لخوارزمية مانشستر، والتي تحتوي على كلٍ من إشارة الساعة وتدفق البتات المشفر تفاضليًا . وهذا يسمح لجهاز فك تشفير RDS بتحمل انعكاس طور الإشارة المدخلة.

في طبقة ربط البيانات، تُشكّل 26 بتًا متتاليًا "كتلة"، تتألف من 16 بتًا للبيانات متبوعة بـ 10 بتات لتصحيح الأخطاء. وتُشكّل أربع كتل "مجموعة" طولها 104 بتات. كما تُشفّر بتات تصحيح الأخطاء "الإزاحة"، أو رقم الكتلة ضمن مجموعة من أربع كتل.

يتم تصحيح الأخطاء باستخدام فحص التكرار الدوري ذي 10 بتات ، باستخدام متعدد الحدود x 10 + x 8 + x 7 + x 5 + x 4 + x 3 + 1. [ 13 ] : 13 ( لا يُستخدم أي ضبط مسبق أو عكس لاحق، لأنهما غير ضروريين مع حقل بيانات ثابت الحجم). يُجمع رمز CRC أيضًا مع إحدى كلمات الإزاحة الخمس التي تُحدد الكتلة: A أو B أو C أو C′ أو D. تُشكل أربع كتل متتالية (ABCD أو ABC′D) "مجموعة" من 104 بتات (64 بت بيانات + 40 بت فحص). يتم إرسال ما يزيد قليلاً عن 11.4 مجموعة في الثانية.

لا توجد فجوة بين الكتل. يقوم جهاز الاستقبال بالمزامنة مع المجموعات والكتل عن طريق فحص رموز التحقق الدوري (CRC) على كل 26 بت حتى تتحقق المزامنة. بمجرد المزامنة (أي عندما تصبح كلمة الإزاحة قابلة للتنبؤ)، يصبح النظام قادرًا على تصحيح أخطاء متتابعة تصل إلى 5 بتات . [ 13 ] : 60

طُوِّرت بنية التعديل والكتلة الأساسية هذه في الأصل لبروتوكول البحث المتنقل MBS (النداء اللاسلكي) ، مع اختلاف أن MBS (أو ما يُعادله في أمريكا الشمالية MMBS "MBS المُعدَّل") لا يستخدم كلمة إزاحة. وللسماح للنظامين بالعمل معًا (ولتمكين محطات راديو FM من إرسال بيانات RBDS مع الحفاظ على عقود أجهزة النداء الخاصة بها)، يُعرِّف معيار RBDS كلمة إزاحة سادسة جميعها أصفار E. يمكن دمج مجموعات من أربع كتل E مع مجموعات RBDS، وتجاهلها من قِبَل مُستقبِلات RBDS. (وبالمثل، تُختار كلمات إزاحة RBS لتظهر كأخطاء غير قابلة للتصحيح لمُستقبِلات MBS).

يتم إرسال البيانات داخل كل كتلة (ومجموعة) أولاً البت الأكثر أهمية ، وبالتالي يتم ترقيمها من البت 15 (يتم إرساله أولاً) إلى البت 0 (يتم إرساله أخيرًا).

أكثر المعلومات التي يتم إرسالها شيوعًا هي رمز "تعريف البرنامج" المكون من 16 بت، والذي يُحدد محطة الراديو المُرسِلة. تحتوي الكتلتان A و C′ دائمًا على رمز تعريف البرنامج؛ ويُستخدم الإزاحة C عندما تحتوي الكتلة الثالثة على شيء آخر.

هيكل مشترك

تحتوي الكتلة 1 دائمًا على مُعرِّف البرنامج ذي الـ 16 بت. كما أن أول 11 بت (البتات من 15 إلى 5) من الكتلة 2 متطابقة في جميع المجموعات.

تمثل البتات الأربع الأولى (البتات من 15 إلى 12) من الكتلة 2 "رمز نوع المجموعة"، الذي يصف تفسير البيانات المتبقية. لكل نوع مجموعة متغيران "أ" و"ب"، يتم التمييز بينهما بواسطة البت الخامس "ب" (البت 11): إذا كانت قيمة B تساوي 0، فإن المجموعة هي من 0A إلى 15A، وتحتوي على 37 بتًا من البيانات (5 + 16 + 16). أما إذا كانت قيمة B تساوي 1، فإن الكتلة 2 تحتوي على رمز PI (ومشفرة بكلمة الإزاحة C′)، وتكون المجموعة من 0B إلى 15B، وتحتوي على 21 بتًا من البيانات.

يحتوي كل من الكتلة 1 والكتلة 2 على هياكل ستكون موجودة دائمًا في كلا إصداري المجموعة، وذلك لتحديد سريع وفعال. الكتلة الأولى من كل مجموعة ستكون دائمًا رمز تعريف البرنامج. أما الكتلة الثانية، فتخصص أول 4 بتات لنوع التطبيق/المجموعة.

الكتلة 1الكتلة 2
معنى الكتلةرمز تعريف البرنامجGTYPEB0تي بيشركة ذات مسؤولية محدودةيختلف
ترميز البت لكل كتلةب15 — ب0ب15–ب12ب11ب10ب9–ب5b4–b0
هل لكل مجموعة معنى ثابت؟نعمنعمنعمنعمنعملا

معنى بتات الكتلة 2

  • GTYPE: نوع المجموعة
  • B0: إذا كانت B0=0، فإن نوع مجموعة الرسائل هو A، وإلا فالنوع هو B
  • TP: برنامج المرور. يشير إلى أن هذه القناة تتضمن تقارير مرورية دورية .
  • PTY: نوع البرنامج (انظر §  أنواع البرامج .)
  • باقي الأجزاء تعتمد على نوع المجموعة
نسخة الرسالة أ
الكتلة 1الكتلة 2الكتلة 3المربع 4
معنى الكتلةرمز تعريف البرنامجنوع المجموعةB0تي بيشركة ذات مسؤولية محدودةبرنامجحمولة خاصة بالمجموعةحمولة خاصة بالمجموعة
قيمة بت حمولة الكتلةXXXX XXXX XXXX XXXXXXXX0XXXXXXXXXXXXXXX XXXX XXXX XXXXXXXX XXXX XXXX XXXX
قيمة الإزاحة (المزامنة)الإزاحة أالإزاحة بإزاحة Cالإزاحة د
نسخة الرسالة ب

تُستخدم الكتلة 3 لتكرار رمز تعريف البرنامج.

الكتلة 1الكتلة 2الكتلة 3المربع 4
معنى الكتلةرمز تعريف البرنامجنوع المجموعةB0تي بيشركة ذات مسؤولية محدودةبرنامجرمز تعريف البرنامجحمولة خاصة بالمجموعة
قيمة بت الحمولةXXXX XXXX XXXX XXXXXXXX1XXXXXXXXXXXXXXX XXXX XXXX XXXXXXXX XXXX XXXX XXXX
قيمة الإزاحة (المزامنة)الإزاحة أالإزاحة بإزاحة جالإزاحة د

رمز تعريف البرنامج (رمز PI)

يُتيح ذلك تحديد نوع البرنامج الإذاعي بسرعة، بناءً على البلد ومنطقة التغطية ورقم مرجع البرنامج. بينما يُحدد المعيار رمز البلد، فإن البتات من 11 إلى 0 تُحددها السلطات المحلية في كل بلد.

رمز PIلقمة 0لقمة واحدةنيبل 2نيبل 3
معنىرمز الدولةتغطية مجال البرنامجرقم مرجع البرنامج
موضع البتب15ب١٢ب11ب8ب7ب4ب3b0

يُعاد استخدام رموز الدول، ولكن فقط في المناطق الجغرافية البعيدة التي تقع خارج نطاق بث موجات FM. على سبيل المثال، يُخصص الرمز F لفرنسا والنرويج وبيلاروسيا ومصر . [ 13 ] : 71 لا تتشارك الدول المتجاورة أبدًا نفس رمز الدولة ، مما يعني أنه ليس من الضروري تنسيق رموز PI مع الدول المجاورة.

نوع المجموعة

هذه قائمة بأنواع المجموعات الستة عشر. لكل نوع من أنواع المجموعات إصداران محتملان متاحان.

نوع المجموعةقيمة البتنسخة الرسالة أنسخة الرسالة ب
00000معلومات أساسية فقط حول الضبط والتبديل
1٠٠٠١رقم عنصر البرنامج ورمز التسمية البطيئةرقم عنصر البرنامج
20010نص الراديو
30011تحديد التطبيقات لتطبيقات البيانات المفتوحةتطبيقات البيانات المفتوحة
40100الوقت والتاريختطبيقات البيانات المفتوحة
5-70101-0111تطبيقات البيانات المفتوحة
81000قناة رسائل المرور أو تطبيقات البيانات المفتوحةتطبيقات البيانات المفتوحة
91001تطبيقات البيانات المفتوحة
101010اسم نوع البرنامج (RBDS)تطبيقات البيانات المفتوحة
11-131011-1101تطبيقات البيانات المفتوحة
141110شبكات أخرى محسّنة
151111اسم PS الطويلمعلومات التبديل السريع

برنامج المرور

يمكن اعتبار هذا بمثابة بت إضافي لنوع البرنامج، ويشير إلى أن المحطة تبث تقارير مرورية دورية . وبإدراجه في كل مجموعة، يستطيع جهاز الاستقبال البحث بسرعة عن محطة تبث تقارير مرورية.

تُرسل بتة أخرى، هي بتة إعلان حركة المرور (TA)، في أنواع الكتل 0A و0B و15B للإشارة إلى أن هذا التقرير قيد الإعداد. من الشائع أن تُصدر أجهزة الإرسال، التي تبث في الأصل بشكل متزامن، تقارير حركة مرور محلية دورية مُخصصة لكل جهاز إرسال. تُخبر بتة إعلان حركة المرور جهاز الاستقبال بأن بثًا خاصًا بجهاز الإرسال قيد الإعداد، وعليه تجنب تغيير الترددات أثناء ذلك.

يوجد شكل مختلف من بت إعلان حركة المرور في نوع الكتلة 14B (الشبكات الأخرى المحسنة)، والذي يشير إلى وجود إعلان حركة مرور على محطة راديو مختلفة ، بحيث يمكن لأجهزة استقبال الراديو التبديل تلقائيًا.

أمثلة على رسائل RDS

هذه أمثلة غير شاملة تغطي فقط الرسائل البسيطة مثل اسم المحطة، ونص الراديو، والتاريخ/الوقت.

نوع المجموعة 0 – الإصدار ب – اسم المحطة

إصدارالكتلة 1  : 26 بتالكتلة 2  : 26 بتالكتلة 3  : 26 بتالكتلة 4  : 26 بت
كتلة داخليةرمز PIتحقق + إزاحة أGTYPEB0تي بيشركة ذات مسؤولية محدودةمساعد تدريسآنسةديج1C0تحقق + إزاحة برمز PIتحقق + إزاحة جالشخصية أالشخصية بتحقق + إزاحة D
قيمة البت16 بت00001XXXXXXXXXXX16 بتحرف 8 بتحرف 8 بت

كما وصفنا الحقول السابقة أعلاه، فإن النقاط المذكورة أدناه توضح فقط الحقول الخاصة بالتطبيق.

  • إعلان  مروري
  • م/س  : موسيقى/خطاب

يتم إرسال اسم المحطة ورمز تعريف جهاز فك التشفير بشكل تدريجي عبر 4 مجموعات، حيث يتم تحديد الإزاحة بواسطة البت C1 و C0.

مقطع الشخصيةاسم المحطة  :رمز تعريف جهاز فك التشفير  : 4 بت
ج1C0إزاحة012345673210
000أبدي
011أبدي
102أبدي
113أبدي

النوع الثاني من المجموعة - نص الراديو

نسخة راديو تكست أالكتلة 1  : 26 بتالكتلة 2  : 26 بتالكتلة 3  : 26 بتالكتلة 4  : 26 بت
كتلة داخليةرمز PIتحقق + إزاحة أGTYPEB0تي بيشركة ذات مسؤولية محدودةأ/بج3C2ج1C0تحقق + إزاحة بالشخصية أالشخصية بتحقق + إزاحة جالشخصية جالشخصية دتحقق + إزاحة D
قيمة البت16 بت00100XXXXXXXXXXXحرف 8 بتحرف 8 بتحرف 8 بتحرف 8 بت
النسخة ب من راديو تكستالكتلة 1  : 26 بتالكتلة 2  : 26 بتالكتلة 3  : 26 بتالكتلة 4  : 26 بت
كتلة داخليةرمز PIتحقق + إزاحة أGTYPEB0تي بيشركة ذات مسؤولية محدودةأ/بج3C2ج1C0تحقق + إزاحة برمز PIتحقق + إزاحة جالشخصية جالشخصية دتحقق + إزاحة D
قيمة البت16 بت00101XXXXXXXXXXX16 بتحرف 8 بتحرف 8 بت

كما وصفنا الحقول السابقة أعلاه، فإن النقاط المذكورة أدناه توضح فقط الحقول الخاصة بالتطبيق.

  • A/B  : يتم استخدام علامة النص A/B للكشف عما إذا كان قد تم طلب مسح الشاشة.
  • C3 إلى C0  : قيمة إزاحة مقطع النص

يتم إرسال اسم المحطة ورمز تعريف جهاز فك التشفير بشكل تدريجي عبر 4 مجموعات، حيث يتم تحديد الإزاحة بواسطة البت C1 و C0.

مقطع نصيالنسخة أالإصدار ب
ج3C2ج1C0إزاحةالشخصية أشار بالشخصية جشار دالشخصية أشار بالشخصية جشار د
000001234يحدد الإصدار ب

هذا الحقل مخصص لـ

تحديد البرنامج

شفرة

12
00011567834
00102910111256
............إلخ.....................
111115616263643132

النوع 4 - الإصدار أ - الوقت والتاريخ

إصدارالكتلة 1: 26 بتالكتلة 2: 26 بتالكتلة 3: 26 بتالكتلة 4: 26 بت
كتلة داخليةرمز PIتحقق + إزاحة أGTYPEB0تي بيشركة ذات مسؤولية محدودةRRRبيانات الوقت/التاريختحقق + إزاحة ببيانات الوقت/التاريختحقق + إزاحة جبيانات الوقت/التاريختحقق + إزاحة D
قيمة البت16 بت01000XXXXXX2 بت16 بت16 بت

عند استخدام النوع 4A من المجموعة، يجب إرسالها كل دقيقة وفقًا للمعيار EN 50067.

يتم إدخال مجموعة وقت الساعة بحيث تحدث حافة الدقيقة في غضون ±0.1 ثانية من نهاية مجموعة وقت الساعة.

يتم تعبئة الوقت والتاريخ على النحو التالي:

بيانات الوقت/التاريخنصف كتلة 2 حمولةحمولة الكتلة 3حمولة الكتلة 4
موضع بت الحمولة7654321015141312111098765432101514131211109876543210
موضع بت الحقلإلخ...محجوز16151413121110987654321043210543210±43210
وصفمحجوزرقم اليوم الجولياني المعدلساعات التوقيت العالمي المنسق (0-23)دقائق التوقيت العالمي المنسق (0-59)فرق التوقيت المحلي

ملاحظة: يُعبّر عن فرق التوقيت المحلي بمضاعفات نصف ساعة ضمن النطاق من -15.5 ساعة إلى +15.5 ساعة. ويُعبّر عنه بصيغة الإشارة والقيمة المطلقة ، حيث تكون البتة الأكثر أهمية هي بتة "إشارة فرق التوقيت المحلي" (LOS)، 0 = + (شرق غرينتش )، 1 = -.

مثال على استخدام RDS

توضح الصور التالية كيفية استخدام نظام RDS على محطة راديو FM. تُظهر الصور الثلاث الأولى شاشة جهاز الراديو المحمول سوني XDR-S1 DAB/FM/MW/LW. أما الصورتان الثانية والثالثة فقد التُقطتا عندما كان الراديو مضبوطًا على محطة ترينت FM الإذاعية في نوتنغهام .

شاشة الراديو النموذجية عند عدم توفر بيانات RDS
شاشة راديو نموذجية تعرض حقل اسم برنامج الخدمة (PS).
مثال على استخدام نص الراديو، في هذه الحالة يظهر اسم الفنان واسم الأغنية التي يتم بثها - أغنية " Save a Prayer " لفرقة Duran Duran - يتم تمرير السطر السفلي للكشف عن بقية النص.
PI A206
قائمة خدمات راديو السيارة
RDS على راديو C ( Радио СИ ) يكاترينبرج 103.7 ميجا هرتز

التردد البديل

التردد البديل ( AF ) هو خيار يسمح لجهاز الاستقبال بإعادة ضبط التردد على تردد مختلف يوفر نفس المحطة، عندما تصبح إشارة الراديو الأولى ضعيفة جدًا (مثلًا عند الخروج من نطاق التغطية). يُستخدم هذا الخيار غالبًا في أنظمة ستيريو السيارات . يجب على جهاز الاستقبال التحقق من تطابق رمز PI للتردد البديل مع رمز PI للمحطة المضبوطة حاليًا للتأكد من إعادة ضبطه على نفس المحطة. قد تحتوي أجهزة الاستقبال الحديثة على موالفين، مما يجعل عملية إعادة الضبط غير مسموعة للمستخدم. كما يمكن للموالف الثاني مسح جميع القنوات للعثور على رمز PI مطابق، مما يقلل من أهمية قائمة التردد البديل.

شرائح فك تشفير RDS

جهاز فك تشفير RDS من سانيو LC72723

تقدم شركات مثل ST Microelectronics و Skyworks Solutions في أوستن، تكساس و NXP Semiconductors (المعروفة سابقًا باسم Philips ) حلولًا أحادية الشريحة موجودة في هذه الأجهزة.

انظر أيضاً

الطيف النموذجي لإشارة النطاق الأساسي المركبة
واجهات برمجة تطبيقات RDS عالية المستوى
التقنيات ذات الصلة
مواضيع ذات صلة

ملحوظات

  1. 1 2 "معيار NRSC-4-B لنظام RBDS الأمريكي" (ملف PDF) . اللجنة الوطنية لأنظمة الراديو. أبريل 2011. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 20 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه في 31 ديسمبر 2011 .
  2. ١ ٢ ٣ ٤ "مارس ٢٠٠٩: جمعية دبلن الملكية تبلغ الآن ٢٥ عامًا - التاريخ الكامل" (ملف PDF) . جنيف، سويسرا: منتدى جمعية دبلن الملكية. ٢٥ مارس ٢٠٠٩. ص ١. تاريخ الاطلاع: ١٥ يونيو ٢٠١١ . 
  3. ↑ براءة الاختراع الأوروبية رقم EP 1432157 ، ويلدهاجن، ينس، "طريقة لفصل مكون إشارة RDS وجهاز استقبال الإشارة"، نُشرت في 23 يونيو 2004، مُسجلة باسم شركة سوني الدولية (أوروبا) المحدودة. 
  4. هانكوك، ماريون (فبراير 1989). "مثل الراديو، ولكن بشكل أكبر" . التصميم . العدد 482. الصفحات 28-29 . تم الاطلاع عليه في 3 أبريل 2022 .  
  5. "تفاصيل منشور متجر IEC الإلكتروني: IEC 62106 الإصدار 1.0 باللغة الإنجليزية" . جنيف، سويسرا: اللجنة الكهروتقنية الدولية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2009 .
  6. "مجموعة الأحرف القابلة للعرض للتليتكست 3232a-1982" (ملف PDF) . EBU Tech . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 نوفمبر 2022 .
  7. "مستقبل حركة المرور" . توم توم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يونيو 2014 .
  8. جوريسون، آلان (28 نوفمبر 2017). "المجلس الوطني للاستطلاعات يُفعّل رموز PI لموارد الويب الخاصة بمترجمي FM" . NAB Pilot . تم الاطلاع عليه في 17 سبتمبر 2020 .
  9. "رموز وأنواع RDS PTY" . ملاحظات إلكترونية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أبريل 2019 .
  10. 1 2 جوريسون، آلان (9 ديسمبر 2014). "رموز برامج جديدة لـ RBDS وHD" . راديو وورلد . تم الاسترجاع في 18 أبريل 2019 .
  11. ت. بيل؛ د. كوبيتز (ربيع 1993). "نظام RDS في أوروبا، ونظام RBDS في الولايات المتحدة الأمريكية - ما هي الاختلافات وكيف يمكن لأجهزة الاستقبال التعامل مع كلا النظامين؟" (ملف PDF) . مراجعة فنية من الاتحاد الأوروبي للبث. الصفحات 5-11 . تاريخ الاطلاع: 30 أغسطس 2021 . 
  12. رايت، سكوت (يناير 1998). نظام RBDS مقابل نظام RDS - ما هي الاختلافات وكيف يمكن لأجهزة الاستقبال التعامل مع كلا النظامين؟ (ملف PDF) (تقرير فني). اللجنة الوطنية لأنظمة الراديو . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أغسطس 2021 .
  13. ١ ٢ ٣ ٤ CENELEC (أبريل ١٩٩٨). "المعيار الأوروبي EN ٥٠٠٦٧:١٩٩٨: مواصفات نظام بيانات الراديو (RDS) للبث الصوتي VHF/FM في نطاق التردد من ٨٧٫٥ إلى ١٠٨٫٠ ميجاهرتز" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل في ١٣ مارس ٢٠١٣. تم الاطلاع عليه في ٣٠ أغسطس ٢٠٢١ .
  14. الاتحاد الأوروبي للبث؛ منتدى RDS (22 أغسطس 1997). "مواصفات بروتوكول الاتصال العالمي للمشفر SPB 490 (UECP)" . الإصدار 5.1 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 فبراير 2016 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )

مراجع

  • دليل البث الإذاعي الأوروبي FM، دليل البث الإذاعي الأوروبي FM 2002-2003 ، الطبعة الثالثة عشرة، 1 يوليو 2002، مقاس B5، رقم ISBN 951-98733-1-7
  • ديتمار كوبيتز، بيف ماركس، نظام بيانات الراديو (مكتبة الاتصالات المتنقلة) ، رقم ISBN 0-89006-744-9
  • تقرير MSB VMA: ماركوسون، هاكان؛ أولسون ، لارس (22 ديسمبر 2009). إعادة التدوير: يمكن أن يؤدي الإبلاغ عن نظام Viktigt meddelande meddelande to allmänheten (VMA) إلى حماية بعض المخاطر واتصالات المخاطر. قم بإعداد تقارير حول تطوير تكنولوجيا المعلومات من خلال تصفح أجهزة الراديو والتلفزيون التي يمكن أن توفر خدمات أخرى لقنوات الاتصالات عبر الهاتف والإنترنت والتجارة (PDF) (التقرير الفني). ستوكهولم: Myndigheten för samhällsskydd och beredskap، Försvarsdepartementet. Diarienr: 2009-15212. مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 أبريل 2012.
  • مواصفات نظام بيانات الراديو (RDS) للبث الصوتي VHF/FM في نطاق التردد من 87.5 إلى 108.0 ميجاهرتز (المعيار الأوروبي). اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي الكهروتقني (CENELEC). 1 أبريل 1998. رقم المرجع: EN 50067:1998 E.متاح عبر: interactive-radio-system.com (مؤرشف بواسطة Common Crawl) ، jmfriedt.free.fr
  • مجموعة عمل SBL "Zusatzinformationen im Hörfunk" (1987). فيرستنجر، بيتر (محرر). RDS: نظام بيانات الراديو – معلومات Zusatzin im UKW-Hörrundfunk – Ein neuer Dienst der ARD (PDF) (باللغة الألمانية). معهد فور Rundfunktechnik (IRT). أرشفة (PDF) من النسخة الأصلية في 30 أبريل 2021 . تم الاسترجاع في 30 أبريل 2021 .(31 صفحة)