Z důvodu nízké přenosové rychlosti  a morální zastaralosti klasického systému RDS (Radio Data System), který slouží pro přenos doplňkových informací prostřednictvím VKV FM vysílačů, byla navržena jeho rozšířená varianta s pracovním názvem Extended Radio Data System (RDS2). Uchytí se tato modifikace v praxi?

Motivace k rozšíření stávajícího systému RDS

Systém RDS, který byl navržen před takřka 30 lety, dnes nevyhovuje z hlediska malé přenosové rychlosti, která je překážkou možného rozšiřování počtu služeb a jejich kvality. Ačkoli byla pro systém RDS nad rámec původní normy vyvinuta spousta aplikací, reálně není možné, aby jedna stanice využívala více než jednu či dvě z nich, neboť přenosová kapacita je velmi rychle vyčerpána. Například stanice, které v rámci RDS vysílají dopravní informace TMC, už musí omezovat vysílání textových informací a pro další služby již nezbývá prakticky žádný prostor, nehledě na to, že ani v takovém případě se kapacita vyhrazená pro TMC nejeví jako dostatečná.

Základní přenosová rychlost RDS je 1187,5 bitů za sekundu. Značná část této kapacity je ovšem využita systémovými informacemi nebo informacemi, které obsazují pevné pozice. Konkrétně je to PI, PTY, TP, CRC a offset, číslo a typ skupiny. Z původní přenosové rychlosti nám poté zbývá necelých 540 bitů za sekundu. Ani tím však nekončíme. Uvážíme-li, že pro spolehlivou funkci základních služeb je potřeba každou sekundu přenést aspoň 4 skupiny typu 0A (jedno kompletní PS a část AF) a 1 skupinu typu 2A (což je 1/16 radiotextu), zbývá nám už jen zhruba 300 bitů za sekundu. Bohužel ani toto není konečná. Pro spolehlivý přenos je třeba každou informaci odvysílat alespoň dvakrát, takže reálná přenosová rychlost RDS, kterou můžeme využít pro veškeré další služby, nepřevyšuje 200 bitů za sekundu! Požadujeme-li přidání nových doplňkových služeb nebo vylepšení kvality těch stávajících, je zřejmé, že navýšení přenosové rychlosti je nezbytným předpokladem.

Můžeme samozřejmě namítnout, že celé FM vysílání je už dávno na odpis, nemá smysl v této oblasti nic měnit a vůbec, mělo by být co nejdříve ukončeno ve prospěch digitálního rozhlasu. Nebo že už dávno pro FM rozhlas existuje systém DARC (mimochodem, slyšel někdo někdy o tomto systému?), který řeší přesně to, o co nám jde, tedy přenos doplňkových informací s vyšší přenosovou rychlostí. Obávám se však, že tyto námitky nerespektují ekonomickou realitu. Plošné zavádění nových a nekompatibilních technologií se na poli rozhlasového vysílání jeví jako nesmírně obtížné, a to i přes různou míru politické podpory či veřejného financování.

Už někdy v 90. letech jsme četli v ábíčku o digitálním rozhlasu DAB jako o blízké budoucnosti rozhlasového vysílání. Analogové FM vysílání mělo brzy vymizet. Co se stalo od té doby? Víceméně nic. Akorát se několikrát posunul termín plánovaného "vypnutí FM". Už samotný výraz "vypnutí FM" je nesmyslný patvar podobně jako třeba "čerpání dotací". To si opravdu někdo představuje, že se prostě stiskne tlačítko nebo vydá rozkaz a FM utichne? Tady se jedná o miliardy funkčních přijímačů a stovky tisíc vysílačů po celém světě, a tyto počty stále a značným tempem narůstají. Náhlý konec FM vysílání je něco, co si neumím představit politicky, legislativně, technicky ani ekonomicky. Nemluvě o morálním rozměru takového rozhodnutí. Silou vynucené nařízení tohoto typu považuji za naprosto neakceptovatelné (bohužel však poplatné éře, ve které žijeme, resp. do které vstupujeme).

Značná část odborné veřejnosti se domnívá, že FM vysílání tu s námi bude i v následujících desetiletích, než bude přirozeně vytlačeno jinými technologiemi a zejména zcela odlišným pojetím distribuce obsahu. Je proto i dnes zcela legitimní a smysluplné hledat způsoby, jak parametry FM vysílání vylepšit, zejména přenos doplňkových informací, s ohledem na nízké náklady a zpětnou kompatibilitu. Ostatně, nejde jen o zvýšení přenosové rychlosti. Některé služby, definované v RDS, nenašly využití a mohou být vypuštěny (DI, MS, PIN a další), naopak vyvstává potřeba některé služby a funkce přizpůsobit dnešním potřebám. Zejména se jedná o kódování textových zpráv pomocí UTF-8 a v neposlední řadě i o rozšíření AF (Alternativních frekvencí) směrem dolů až k 64 MHz, neboť o takovém rozšíření FM pásma se uvažuje např. v Brazílii nebo Číně. Mimochodem, vidíte to? DAB už existuje přes 20 let, přesto drtivá většina nových vysílačů jede na FM. Stále si někdo myslí, že DAB je perspektivní?

Princip a vlastnosti systému xRDS

Systém xRDS je nadstavbou známého systému RDS. Stávající systém pracuje na subnosné 57 kHz (více informací zde). Rozšíření spočívá v přidání dalších subnosných, jak je vidět na následujícím obrázku:

Obr. 1 - Spektrum základního pásma FM vysílání (MPX) se subnosnými xRDS (www.rds.org.uk).

Primární stream v podobě současného systému RDS obsahuje základní služby a funkce a zajišťuje zpětnou kompatibilitu se staršími přijímači. Součástí tohoto datového toku je také indikace případných dalších subnosných pomocí skupin 3A. Nové či rozšířené služby jsou přenášeny na dalších subnosných, jejichž počet je volitelný. Data z těchto subnosných již stávajícím přijímačům nebudou přístupná, pro jejich dekódování bude nutný nový přijímač s podporou xRDS.

Základní přenosová rychlost na subnosných xRDS je shodná se systémem RDS, tedy 1187,5 bitů za sekundu. V základním režimu je shodná i struktura dat. Tím je mj. pro začátek umožněna kompatibilita se stávajícími kodéry RDS. Na každou subnosnou připadá jeden kodér RDS, potřebné přeložení z 57 kHz na vyšší frekvenci obstará jednoduché přídavné zařízení (shift box). Je zajištěna kompatibilita na úrovni komunikačních protokolů mezi zdrojem dat a jednotlivými kodéry, tedy není třeba měnit stávající aplikace.

Obr. 2 - Aplikace xRDS s použitím stávajících kodérů RDS (www.rds.org.uk).

Na dodatečných subnosných se počítá s volitelnou možností vypustit PI, tedy celý první blok každé skupiny, čímž by došlo k dalšímu uvolnění přenosové kapacity, počet vysílaných skupin by vzrostl o třetinu. Tato možnost však už vyžaduje podporu na straně kodéru RDS.

Přidání dalších subnosných do MPX signálu samozřejmě vyvolá nutnost odpovídajícím způsobem snížit úroveň zvukového signálu, aby nebyl překročen maximální zdvih nebo i modulační výkon. Prakticky by se jednalo o snížení o méně než 1 dB, což je předkládáno jako akceptovatelné.

Kompatibilita a relativní jednoduchost jsou ovšem i nevýhodou celého systému. Soudobá technická řešení by umožňovala daleko lepší využití komunikačního kanálu i dosažení ještě vyšší přenosové rychlosti. Na druhou stranu, taková řešení byla pro FM rozhlas vyvinuta, ale nikdy se významně nerozšířila. Vzhledem ke stále rostoucí dostupnosti mobilního internetu se poměrně vážně počítá s tím, že přes xRDS by se některé informace posílaly formou pouhých odkazů na příslušné soubory, které by si přijímač stáhl z internetu. (Ano, poslouchat přes internet i samotné rozhlasové vysílání by určitě pro někoho bylo fajn, ale něco takového je v masovém měřítku zatím nemyslitelné.)

Aktuální stav a výhled do budoucna

Hlavním autorem celého konceptu je pan Atilla Ladayi, který se v Německu dlouhodobě věnuje problematice RDS a FM vysílání. V současné době se aktivně podílí na prosazení systému xRDS a hledá společnosti, které by byly ochotné spolupracovat na rozvoji této technologie. Myšlenka systému xRDS má plnou podporu ze strany RDS Fóra, oficiální organizace, která bdí nad standardy RDS. Prvotní zkoušky systému již byly úspěšně vykonány. Některé technické detaily jsou stále předmětem diskuze (například vzájemná synchronizace datových toků na jednotlivých subnosných), stejně jako konkrétní podoba některých plánovaných služeb.

Implementace systému xRDS v přijímačích podléhá licenčnímu poplatku, který by platili výrobci. Implementace na vysílací straně je bez omezení. Praktické nasazení celého systému samozřejmě závisí hlavně na tom, kdy se celou věc podaří dotáhnout do podoby finální normy, a dále na dostupnosti přijímačů s patřičnou podporou. Klíčová výhoda pro provozovatele vysílání je v tom, že systém je škálovatelný a využívá stávající vybavení. Stanice, kterým přenosová kapacita stávajícího systému RDS vyhovuje, nemusí nic měnit a s novými přijímači budou nadále zcela kompatibilní. Podporu pro systém xRDS a nové služby je možné přidávat průběžně, podle potřeby.

Informační zdroje

[1] http://www.rds.org.uk/2010/pdf/rdsForum_xRDS_121204_5.pdf

[2] http://www.rds.org.uk/2010/pdf/RDS%202%20-%20what%20it%20is_141222_6.pdf