Digital Radio Mondiale ( DRM ) é um padrão de transmissão digital (veja rádio digital ) para ondas curtas , médias e longas ( frequências abaixo de 30 MHz ). Ele foi projetado por um consórcio de emissoras, fabricantes de transmissores / receptores e centros de pesquisa.
O consórcio existe desde 1998 , e o lançamento oficial do sistema DRM ocorreu emJunho de 2003em Genebra. As especificações do consórcio foram convertidas em um padrão europeu pela ETSI (referência: ES 201 980) e são reconhecidas pela International Telecommunication Union (ITU) como um meio de transmissão digital para essas bandas de ondas. Radio France internationale , Télédiffusion de France , Deutsche Welle , Voice of America , Telefunken (novo: Transradio ) e Thomcast (posteriormente Thales Broadcast & Multimedia, em seguida Thomson Grass Valley, em seguida Grass Valley e finalmente Thomson Broadcast) participaram do treinamento do Consórcio DRM. A União Nacional de Rádios Livres veio para fortalecer o consórcio, assim como a Littoral AM , a primeira emissora regional a optar por transmitir seus programas em DRM, da qual é membro desde 2005.
A ideia básica para a criação deste sistema digital é que as ondas curtas, médias e longas em analógico já oferecem uma série de vantagens sobre outros sistemas de radiodifusão (satélite, VHF terrestre, etc.):
Por outro lado, a transmissão digital oferece todos os tipos de vantagens sobre a transmissão analógica tradicional em AM :
Desde o lançamento oficial, o número de estações transmitindo em DRM continuou a aumentar e muitas vezes podem ser recebidas em toda a Europa.
O recebimento de programas transmitidos em DRM envolve necessariamente o uso de um novo receptor. Alguns entusiastas modificam os receptores AM tradicionais, modificando-os e acoplando-os a um computador que é responsável pela decodificação usando software. No entanto, os receptores comerciais agora estão disponíveis e a tendência é para os receptores multipadrão que acomodam outros padrões digitais (DAB / DMB, MP3, etc.) e padrões analógicos AM e FM.
As taxas de carga de dados alcançadas pelo DRM variam de 8 kbit / segundo a 20 kbit / segundo para um canal de transmissão padrão ( largura de banda de 10 kHz ) e podem até chegar a 72 kbit / s com o acoplamento de vários canais. O throughput também depende de vários outros parâmetros, como o nível de robustez desejado (correção de erros), a potência e as condições de propagação. Assim, existem várias possibilidades no DRM para codificar o sinal de áudio, o que é chamado de codificação de origem:
A emissora pode, assim, escolher o modo que deseja de acordo com suas necessidades. O modo mais comumente usado hoje é AAC + SBR, que permite a reprodução com uma qualidade próxima à transmissão FM. No entanto, isso requer uma taxa de dados suficiente (pelo menos 17 kbit / s).
A difusão pode ser realizada em diferentes larguras de banda:
Para transmissão, a modulação usada pelo DRM é uma constelação QAM (Quadrature Amplitude Modulation) com uma codificação de erro que pode ser variável. Todo o canal de rádio é codificado de acordo com o processo OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) que permite obter uma excelente robustez do sinal no que diz respeito aos ecos de propagação destrutiva. O princípio consiste em obter uma alta densidade espectral distribuindo o fluxo total do sinal digital por numerosas subportadoras moduladas individualmente em QAM. Por outro lado, as fases dessas subportadoras são mutuamente ortogonais com o objetivo de reforçar a diversidade do sinal no que diz respeito aos ecos de propagação.
A escolha dos parâmetros de transmissão depende da robustez desejada e das condições de propagação das ondas de rádio . A transmissão é realmente afetada por ruído, distúrbios, caminhos de ondas múltiplas e o efeito Doppler .
Assim, é possível escolher entre vários níveis de codificação de erro e várias constelações: 64-QAM, 16-QAM e 4-QAM. A modulação OFDM também possui parâmetros que devem ser ajustados de acordo com as condições de propagação. Este é aproximadamente o espaçamento entre as portadoras que determinará a robustez contra o efeito Doppler (mudanças de frequência) e o intervalo de guarda que determinará a robustez contra caminhos de onda múltiplos (mudanças de tempo). O consórcio, portanto, definiu quatro modos possíveis de configuração dos parâmetros OFDM . Aqui estão eles, começando com o canal com as condições de propagação mais favoráveis:
O compromisso entre todos esses parâmetros está entre a robustez em relação às condições de propagação e a taxa de dados útil disponível para o serviço.
Esta tabela apresenta alguns valores de acordo com os modos de proteção. Quanto maior o espaçamento entre as portadoras, mais resistente o sistema ao efeito Doppler. Quanto mais longo o intervalo de guarda, mais resistente o sistema é a múltiplos caminhos de onda.
| Moda | Espaçamento da portadora (Hz) | Número de operadoras de acordo com a largura de banda do canal | Duração de um símbolo (ms) | Intervalo de guarda (ms) | Símbolos / quadro Nb | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 9 kHz | 10 kHz | 18 kHz | 20 kHz | |||||
| NO | 41,66 | 204 | 228 | 412 | 460 | 26,66 | 2,66 | 15 |
| B | 46,88 | 182 | 206 | 366 | 410 | 26,66 | 5,33 | 15 |
| VS | 68,18 | * | 138 | * | 280 | 20,00 | 5,33 | 20 |
| D | 107,14 | * | 88 | * | 178 | 16,66 | 7,33 | 24 |
Outro mecanismo está em vigor para compensar perdas profundas de sinal (desvanecimento profundo) devido a condições de propagação ou distúrbios transitórios. É a intercalação no tempo que consiste em misturar, misturar durante um certo tempo os dados de tal forma que uma perda de sinal se distribua em poucos erros por um longo período ao invés de muitos erros de curta duração. Na verdade, os mecanismos de correção de erros são mais capazes de corrigir erros dispersos do que uma longa série de erros que se sucedem (um desaparecimento repentino do sinal). DRM, portanto, especifica 2 tempos de intercalação possíveis: 400 milissegundos ou 2 segundos. Observe que quanto maior o tempo de intercalação, mais tempo levará para o receptor receber o sinal ao mudar as frequências.
Na verdade, alguns componentes do sistema precisam ser mais protegidos do que outros para garantir a transmissão. Para isso, o sistema DRM multiplexa diferentes canais em um antes da transmissão. Cada canal tem a possibilidade de ter uma robustez diferente graças a uma constelação (QAM-16, QAM-64, ...) e uma codificação de erro diferente (por outro lado, o modo de transmissão OFDM é o mesmo para todos esses canais) .
Esses canais são:
A codificação de erro pode ser mais ou menos robusta.
Esta tabela mostra as cargas úteis disponíveis (em kbit por segundo) de acordo com a classe de proteção com modos de transmissão OFDM A ou B, diferentes modulações de portadora do canal principal de 16 ou 64 QAM e larguras de banda de 9 ou 10 kHz :
| Aula de proteção | A (9 kHz ) | B (9 kHz ) | B (10 kHz ) | C (10 kHz ) | D (10 kHz ) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 16-QAM | 64-QAM | 16-QAM | 64-QAM | 16-QAM | 64-QAM | 16-QAM | 64-QAM | |
| 0 | 7,6 | 19,6 | 8,7 | 17,4 | 6,8 | 13,7 | 4,5 | 9,1 |
| 1 | 10,2 | 23,5 | 11,6 | 20,9 | 9,1 | 16,4 | 6,0 | 10,9 |
| 2 | - | 27,8 | - | 24,7 | - | 19,4 | - | 12,9 |
| 3 | - | 30,8 | - | 27,4 | - | 21,5 | - | 14,3 |
Embora o padrão DRM seja projetado para bandas de transmissão abaixo de 30 MHz , o consórcio DRM votou emMarço de 2005projeto de extensão do sistema para bandas de VHF de até 120 MHz . DRM + será o nome desta nova tecnologia. Os procedimentos de desenvolvimento, teste, certificação e configuração estão planejados para o intervalo de tempo de 2007 a 2009. É usada uma largura de banda de canal maior, o que permitirá que as estações de rádio transmitam fluxos de áudio digital mais elevados e, portanto, com qualidade muito melhor. Uma largura de banda de 50 kHz em DRM + permitirá um programa de áudio digital quase comparável à qualidade de um CD de áudio (como um lembrete, CDs de áudio são amostrados a 44,1 kHz com quantização de 16 bits).
Televisão móvel: Um canal DRM + de 100 kHz pode ter capacidade suficiente para transmitir um canal de vídeo: portanto, seria possível transmitir um canal de vídeo móvel em DRM + sem usar tecnologias DMB ou DVB-H .
O 31 de agosto de 2009, DRM + tornou-se um padrão de transmissão oficial quando as especificações técnicas foram publicadas pelo ETSI . O documento traz a referência ETSI ES 201 980 v3.1.1. Esta é efetivamente uma nova versão de toda a especificação DRM, incluindo um modo adicional que permite operação em frequência na faixa de 30 MHz a 174 MHz.
Ao contrário da transmissão AM analógica , a transmissão digital DRM oferece um grande número de graus de liberdade para o transmissor para codificação e transmissão de som. Isso, portanto, implica que ele defina com precisão suas necessidades e sua área de cobertura. Isso permanece transparente para o ouvinte porque o receptor se ajusta automaticamente.