L频段天地一体数字多媒体广播技术的应用

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本文根据国内道路交通发展状况，在卫星数字多媒体广播技术与地面移动数字多媒体技术基础上，提出应用L频段天地一体数字多媒体广播技术，可在我国的交通综合信息服务领域发挥重要的作用。
1、交通综合信息服务的重要性
随着经济社会的快速发展，我国道路交通日益繁荣，交通基础设施总量不断增加，公众出行需求快速增长，道路拥堵、出行困难、交通效率低下等问题日益突显，对我国交通发展形成严峻挑战。
数据统计，截止到2006年底，我国民用汽车保有量已达到4985万辆，其中私人轿车保有量超过1100万辆；这种情况下，广大交通参与者和交通运输管理部门对于实时动态交通信息的需求日益强烈。而传统交通信息服务，由于缺乏实时传递信息的手段，使交通信息无法及时传递到需求者手中，从而无法有效满足用户出行需求。此外，现有交通信息传播手段基本以调频广播为主，长途交通的出行者缺乏获取所需交通信息的途径。
因此，建设基于天地一体广播系统的交通综合信息播发系统，开展面向广大交通参与者、出行者的实时交通信息服务业务，可以有效调节道路系统交通流分布，缓解交通拥堵，帮助用户提高出行效率，节约出行时间。
交通综合信息广播业务主要基于交管部门的交通信息资源和天地一体广播系统资源开展，构建卫星导航服务与交通管理相融合的综合交通信息广播系统，面向社会公众提供实时交通信息播发服务。目标是要为广大交通、运输参与者(重点为机动车驾乘人员)提供覆盖全国的、实时交通综合信息播发服务。
2、交通综合信息服务市场需求分析
2.1国外交通信息服务发展状况良好
2.1.1日本VICS
(1)2006年，日本VICS车载机销量约300万台，年产值60亿人民币以上。销售总量已达到1500万台，相当于日本汽车总量的18%；
(2)VICS在10年间提供信息的效益约为人民币近5200亿元，其中缩短时间体现的效益为4900亿元。
2.1.2欧洲的交通信息频道(RDS-TMC)
(1)欧洲的交通信息频道(RDS-TMC)服务也非常成熟，已经确定是中短期内欧洲地区唯一的大规模交通信息解决方案；
(2)该服务已经遍布欧洲18个国家及美国，带来上百亿美元的市场。
2.2我国城市发展亟待解决的交通难题
当前我国大多数大型城市的交通拥堵现象日益突出，已经成为政府和市民必须面对的一个难题，而交通综合信息服务将在一定程度上改善这种状况。
主要表现在以下方面。
(1)城市道路不停扩建，仍无法解决交通问题；
(2)城市交通效率低，居民出行困难，浪费燃油，为工作和生活带来不便；
(3)路上浪费时间太多，占用休息时间，降低生活质量；
(4)由于交通信息缺乏实时传递的手段等原因，造成交通信息无法第一时间传递到信息使用者手中，无法有效满足用户的出行需求；
(5)现有的交通信息传播手段，基本以调频广播城市交通信息为主，长途交通的出行者缺乏获取所需交通信息的途径。
因此针对国内城市发展过程中产生的交通问题，以及由此产生的居民对交通信息的需求，需要相关政府部门和企业共同介入交通信息服务的相关研究或服务提供。
2.3我国交通信息的市场需求日益强烈
中寰卫星导航通信有限公司经过市场调研发现：超过85%的被访者认为提供交通信息是很有价值的，并且用户对交通信息的需求正日益强烈，实时交通信息在6项信息服务中的相对位置，以及用户对其重要性评价都有提高，提供交通信息服务的时机已基本成熟。
2.3.1对信息服务的内容需求
数据来源：中国卫通专题调研(2006年11月)
图1对信息服务的内容需求
2.3.2对交通信息的功能需求
目前，我国已拥有手机用户超过4.874亿，其中高端智能手机用户超过4800万。2006年，我国共销售具有动态导航功能的OEM导航终端16万台，预计2007～2010年每年的增长率在40%以上；共销售具有动态导航功能的PD终端40万台，预计2007～2010年每年的平均增长率在50%以上。
由此说明，交通综合信息广播业务，既反映了现实市场的迫切需求，又前瞻性地顺应了未来交通综合信息服务市场的广阔发展前景，本业务将具有强大的市场发展潜力和广阔的市场发展前景。
3、交通综合信息广播技术实现
3.1主要技术手段比较(如表1所示)
目前交通综合信息广播技术手段主要包括FM无线传输网、移动互联网、以及GSM/GPRS移动通讯网络、数字音频广播(DAB)网等。
表1技术手段比较
天地一体数字广播互联网调频副载波移动通信
广域覆盖√---
移动接收√-√√
广播性能√-√-
并发容量√√--
终端经济性√--√
通过以上技术手段比较，天地一体数字广播技术在技术性能与终端经济性方面具有综合优势。
3.2天地一体数字多媒体广播技术
3.2.1总体技术框架(如图3所示)
图3总体技术框架
3.2.2交通综合信息业务流程
(1)各地交通管理部门和其他信息提供商提供交通信息和其它增值信息资源；
(2)信息服务中心对以上信息资源进行综合处理，生成面向用户的服务信息，并按照标准格式通过天地一体广播系统向用户播发；
(3)目标用户可以通过相应的车载信息终端(如GPS导航仪)、手持信息终端(如智能手机、PD等)或途径地道路交通诱导屏、电子站牌等收看以文字、语音、图片或视频等形式呈现的交通综合信息。
3.2.3采用技术标准
(1)世广卫星ITU-RDigitalSystemDS标准：
世广卫星系统是国际电联推荐的数字音频与多媒体广播系统，并被国际电联列为ITU-RDigitalSystemDS标准；
使用频率为1467～1492MHz；
由卫星直接向移动、便携以及固定的个体接收机传送高质量的声音、数据、图像等多媒体信息。
(2)DAB(CDMB/T-DMB)标准：
DAB数字声音广播，是以数字技术为基础，采用先进的音频数字编码数据压缩、纠错编码以及数字调制技术，对广播信号进行系列数字化的广播。听众利用DAB接收机收到更接近原始发送信息质量的节目内容；
CDMB是“TD-SCDMA＋DAB＋AVS”数字多媒体广播手机系统标准组合方案的简称，其核心技术为基于DAB的信道传输技术和基于AVS的信源编码技术；
T-DMB是韩国推出的地面数字多媒体广播系统。该标准在欧洲厂商开发的尤里卡147数字音频广播(DAB)系统的基础上做了一些修改，以便向手机、PDA和便携电视等手持设备播送空中数字电视节目。
(3)IISP(中国卫星通信集团公司导航定位综合信息服务平台运营中心)协议标准：
IISP平台实时动态交通信息数据接入协议定义了IISP平台与交通信息数据源提供商之间的通讯协议；
IISP平台终端接入协议定义了终端与平台之间的通信方式和消息定义；
短信服务功能协议定义了基于名称的POI查询、实时交通信息查询、路径规划查询等方式下的短信输入输出格式。
(4)导航电子地图标准：
《导航地理数据模型与交换格式》；
《导航地理数据采集处理技术规程》；
《车载导航电子地图应用存储格式》；
《车载导航电子地图质量规范》；
《导航电子地图产品规范》。
(5)交通信息标准：
道路编码标准：中国采纳ISO14819部分标准
RTIC＝RTICLIKID&DARC/GPRS/CDMA/DAB
•Lik方式：以“线”表示堵塞状态，结合了中国实际路况；
•可表示堵塞路段、堵塞程度、堵塞路段的长度和方向；
•事件信息：结合了VICS系统、TMC系统以及中国自有的事件定义；
•支持广播方式(DAB、DARC、L波段)和移动通信方式(GPRS、CDMA)；
•在短时间内可传输大容量的数据。
交通状态描述标准：ITS标委会交通信息服务标准工作组正在制定中。
3.2.4世广卫星数字多媒体广播系统
世广卫星数字音频与多媒体广播系统使用3颗L频段同步轨道卫星，直接向轻巧便携、移动的个体卫星接收机传送高质量的声音、数据、图像等多媒体信息。其中亚洲之星(位于东经105度)的东北波束达到我国地域的90%以上、人口99%以上的覆盖。亚洲之星于2000年3月发射升空，2000年10月进入商业运营。
在信息产业部批准下，中国卫星通信集团公司负责“亚洲之星”在中国开展数字多媒体业务的唯一代理经营权，卫星转发器上行站，建在北京海淀区东北旺北京卫星测控中心内部。从2002年开始，中国卫通基于卫星数字多媒体广播系统，实现物流信息服务、海上气象信息广播、卫星应急指挥调度等多种综合信息服务业务。
3.2.5L频段数字多媒体广播地面补充覆盖系统
由于在大中城市中高楼、桥梁等建筑对信号的遮挡，影响了对世广卫星信号的视线接收。解决方案是可通过在这些城市中建设地面补充覆盖系统，能够有效地解决城市建筑物对卫星信号的遮挡问题。这样，卫星覆盖系统与地面补充覆盖系统结合在一起，就构成了从广域地区、到郊区、到城市中心的无缝覆盖。
在城市中，不但可以接收卫星的直播信号，还可以接收地面补充覆盖系统的信号。近郊区的用户，其终端能够判段卫星广播信号与地面广播信号的质量，并选择最好的信号接收；远郊区外的用户终端只接收来自卫星的信号。这样的覆盖，尤其对车载移动用户更为理想。如果在汽车上安装了卫星与地面双模式接收终端，汽车就可以在城内与城外实时连续有效地接收广播信号。
3.2.6交通综合信息服务主要内容
天地一体交通综合信息业务主要提供以下3类服务，内容如下。
(1)交通综合信息广播：通过天地一体广播系统，为用户提供覆盖全国的实时交通、路况信息，以及与交通运输相关的电子地图更新信息、紧急预警信息等；
(2)动态交通诱导：结合定位、导航等功能，为用户提供全方位、实时动态的交通诱导服务；
(3)增值信息服务：在交通信息播发的基础上，为用户提供气象、都市热点、公众活动、体育赛事、娱乐、广告等丰富多彩的交通增值信息服务。
4、结论
由于我国地理分布广阔，地域之间的经济发展处于不平衡状态，将来我国交通综合信息的广播网的建设，应考虑以数字多媒体广播系统为主要基础进行组网，目前已具备现实的可行性，并具有良好的经济性，已具备提供商业运营服务的条件。
天地一体数字多媒体广播技术相对其它广播系统具有如下优势。
(1)覆盖全国的网络基础设施建设已完成。目前卫星数字多媒体广播系统已在国内稳定运营多年，网络基础设施已具备，不需要国家投入大量资金进行信息广播网络的基础设施建设；
(2)卫星广播网络覆盖范围广，节约广播网络建设投资。通过卫星覆盖系统与城地面补充覆盖系统结合在一起，构成从广域地区、到郊区、到城市中心的无缝覆盖；
(3)广播信道容量大，可支持音视频、图片、数据等多媒体综合信息服务；
(4)系统支持用户终端的高速移动接收；
(5)终端接收芯片成熟，用户终端小型化、成本低廉；
(6)卫星数字广播系统抗灾能力强，用户可及时接收应急预警信息。