Sistema de datos de radio

El Sistema de Datos de Radio ( RDS ) es un protocolo de comunicaciones estándar para incorporar pequeñas cantidades de información digital en las emisiones de radio FM convencionales . El RDS estandariza varios tipos de información transmitida, incluyendo la hora , la identificación de la emisora ​​y la información del programa.

El estándar comenzó como un proyecto de la Unión Europea de Radiodifusión (UER), pero desde entonces se ha convertido en un estándar internacional de la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI). El Sistema de Datos de Radiodifusión ( RBDS ) es el nombre oficial utilizado para la versión estadounidense de RDS. ^{[ 1 ]} Los dos estándares son solo ligeramente diferentes, y los receptores pueden funcionar con cualquiera de los dos sistemas con solo pequeñas inconsistencias en los datos mostrados. RDS solo se utiliza en estaciones analógicas. El equivalente en HD Radio son los datos asociados al programa (PAD), ahora llamados datos de servicio del programa (PSD).

Ambas versiones transmiten datos a 1187,5 bits por segundo (aproximadamente 1,2 kbit/s ) en una subportadora de 57 kHz , por lo que hay exactamente 48 ciclos de subportadora durante cada bit de datos. La subportadora RBDS/RDS se configuró en el tercer armónico del tono piloto estéreo FM de 19 kHz para minimizar la interferencia y la intermodulación entre la señal de datos, el piloto estéreo y la señal de diferencia estéreo DSB-SC de 38 kHz . (La señal de diferencia estéreo se extiende hasta 38 kHz + 15 kHz = 53 kHz, dejando 4 kHz para la banda lateral inferior de la señal RDS). Los datos se envían con un código de corrección de errores , pero los receptores pueden optar por usarlo solo para la detección de errores sin corrección. RDS define muchas características, incluyendo cómo las características privadas (internas) u otras características no definidas pueden "empaquetarse" en grupos de programas no utilizados.        

RDS se inspiró en el desarrollo del Autofahrer-Rundfunk-Informationssystem (ARI) en Alemania por el Institut für Rundfunktechnik (IRT) y el fabricante de radios Blaupunkt . ^{[ 2 ]} ARI utilizaba una subportadora de 57 kHz para indicar la presencia de información de tráfico en una transmisión de radio FM. ^{[ 3 ]}

El Comité Técnico de la UER lanzó un proyecto en su reunión de París de 1974 para desarrollar una tecnología con propósitos similares a ARI, pero más flexible y que permitiera la resintonización automática de un receptor cuando una red de radiodifusión emitiera el mismo programa de radio en varias frecuencias diferentes. El sistema de modulación se basaba en el utilizado en un sistema de localización sueco y la codificación de banda base era un diseño nuevo, desarrollado principalmente por la British Broadcasting Corporation (BBC) y la IRT. La UER publicó la primera especificación RDS en 1984. ^{[ 2 ]}

De los tres socios de radiodifusión de la EBU, la BBC era, al parecer, la que más entusiasmo mostraba por la aplicación de la tecnología RDS y buscaba atraer ofertas de fabricantes para producir una "radio acreditada por la BBC" compatible con las funciones RDS. Sin embargo, al no recibir interés por parte de ningún fabricante, la corporación encargó a los diseñadores de Kinneir Dufort la creación de un prototipo que mostrara estas funciones. Este prototipo, presentado en 1989, incorporaba una pantalla de cristal líquido capaz de mostrar imágenes como mapas meteorológicos, acompañada de "un lápiz óptico con el que se podía programar la radio a partir de códigos de barras", que codificaban la información de los programas, y admitía módulos desmontables, entre los que se desarrollaron un reproductor de casetes y una impresora. A pesar de la reticencia a desarrollar funcionalidades basadas en pantalla que pudieran hacer que la RDS compitiera con la televisión, la utilidad de poder imprimir información como mapas meteorológicos o incluso publicidad se consideró potencialmente interesante tanto para los fabricantes de radio como de televisión. ^{[ 4 ]}

Se añadieron mejoras a la funcionalidad de frecuencias alternativas al estándar y posteriormente se publicó como un estándar del Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC) en 1990. ^{[ 2 ]}

En 1992, el Comité Nacional de Sistemas de Radio de EE. UU. publicó la versión norteamericana del estándar RDS, denominada Sistema de Datos de Radiodifusión. El estándar CENELEC se actualizó en 1992 con la adición del Canal de Mensajes de Tráfico y en 1998 con Aplicaciones de Datos Abiertos ^{[ 2 ]} y, en 2000, RDS se publicó a nivel mundial como estándar IEC 62106. ^{[ 5 ]}

RDS2

El Foro RDS (Ginebra/Suiza) decidió en su reunión anual (8-9 de junio de 2015) en Glion/Montreux impulsar el nuevo estándar RDS2. Este estándar se creará en estrecha colaboración con colegas estadounidenses del Subcomité RBDS del NRSC y ofrecerá una plataforma unificada para la radiodifusión FM y los servicios de datos a nivel mundial.

Características principales

• Compatibilidad perfecta con frecuencias de 64  MHz a 108  MHz (AF, EON ).
• Nueva codificación de caracteres: UTF-8 (el antiguo conjunto de caracteres EBU ^{[ 6 ]} se mantiene para el modo de compatibilidad con los antiguos grupos 0A/2A).
• En el nuevo manejo de ODA (Aplicaciones de Datos Abiertos), los grupos "B" se asignan como grupo de señalización a los grupos "A".
• Nombre de PS largo, de hasta 32 bytes con codificación de caracteres UTF-8. (Indio, chino, árabe y más)
• RadioText (eRT) de 128 bytes de longitud con conjunto de caracteres UTF-8.
• Capacidad aumentada de 11,4 a 57 grupos "A" por segundo. (Capacidad neta de 2109 bits/s con la tecnología de subportadoras múltiples de modulación única (SMMS)).
• RadioTexto gráfico: admite plantillas HTML/CSS (para teléfonos inteligentes, radios de coche, ordenadores/tabletas).
• Admite canal de retorno a través de gRT si el receptor tiene capacidad IP o SMS.
• Logotipo gráfico de la emisora: una imagen de un máximo de 4 kilobytes (JPEG, PNG o GIF).
• Función de radio híbrida (basada en parte en un desarrollo de Radio France)

Los siguientes campos de información suelen estar contenidos en los datos RDS:

FA ( lista de frecuencias alternativas )

Esto proporciona al receptor una lista de frecuencias que le permite sintonizar una frecuencia diferente que transmita la misma emisora ​​cuando la señal original se debilita (por ejemplo, al salir del alcance). Antes de realizar el cambio, la radio comprueba si el código PI coincide para asegurarse de que la frecuencia de audio sea la misma. Esto se usa con frecuencia en los sistemas de audio para automóviles, permitiendo que la unidad principal sintonice automáticamente la señal más fuerte en movimiento, opcionalmente con el mismo código regional (de modo que, en el caso de las emisoras nacionales, el usuario pueda seguir escuchando el programa de radio original).

CT (hora y fecha)

Puede sincronizar el reloj del receptor o el reloj principal del coche. Debido a las fluctuaciones de la transmisión, la hora CT solo puede tener una precisión de 100  ms respecto a UTC . Normalmente, no se transmite CT si la emisora ​​no dispone de un sistema para sincronizar regularmente el reloj del codificador RDS. Es más probable que las radios de coche utilicen el GPS como fuente de hora si disponen de un sistema de navegación por satélite.

EON ( información mejorada de otras redes )

Informa al receptor sobre otras redes o emisoras, vinculadas a la que está escuchando, para datos que cambian dinámicamente, como la activación del indicador TA para una emisora ​​concreta de la red en un momento determinado debido a la emisión de un programa de tráfico , y permite automáticamente y temporalmente que la radio sintonice esa emisora.

PI ( identificación del programa )

Este es el código hexadecimal único de 4 caracteres que identifica la estación. Cada estación en un país debe usar un código único de 3 caracteres con el prefijo de país correcto. En EE. UU., el PI se determina aplicando una fórmula al indicativo de llamada de la estación , o asignado aleatoriamente por el NRSC a los traductores de FM (que tienen un indicativo de llamada más largo, lo que los hace incompatibles con la fórmula). ^{[ 8 ]} El código PI es el parámetro RDS más importante y el que se transmite con mayor frecuencia dentro de la estructura de datos RDS. El estándar RDS para uso fuera de EE. UU. define códigos de país para todos los países de modo que ningún lugar con fronteras comunes tenga el mismo código. Esto elimina la necesidad de coordinar los códigos PI entre diferentes países. Cualquier transmisión que lleve el mismo código es considerada por los receptores como la misma y puede cambiarse a ella como una frecuencia alternativa para mejorar la recepción (incluso si no está específicamente listada como una frecuencia alternativa). Los códigos PI pueden estar vinculados genéricamente. Un código PI está vinculado genéricamente si el primer, tercer y cuarto nibble son iguales. La sincronización genérica la realizan normalmente las emisoras de radio de distintas zonas que están relacionadas de alguna manera. Los receptores (sobre todo los de los vehículos) pueden tener una opción llamada «Regional» que, al activarse, permite a la radio sintonizar otra emisora ​​con sincronización genérica. Los códigos PI suelen ser estáticos (es decir, no cambian). Sin embargo, en el Reino Unido, algunas redes utilizan códigos PI dinámicos, donde el segundo nibble cambia (a un código con sincronización genérica). La emisora ​​nacional Classic FM, por ejemplo, utiliza este sistema. El objetivo es evitar que las radios resintonicen durante las pausas publicitarias, cuando cada transmisor emite un conjunto diferente de anuncios.

PS (nombre del servicio del programa)

Se trata simplemente de una pantalla estática de ocho caracteres que representa las siglas o el nombre de la emisora. La mayoría de los receptores compatibles con RDS muestran esta información y, si la emisora ​​está almacenada en las presintonías del receptor, la guardarán en caché junto con el código PI, la frecuencia y otros detalles asociados a dicha presintonía. En algunos países, las emisoras utilizan el PS para enviar información adicional de forma dinámica. Esto está prohibido en algunos países y no era su uso previsto dentro del sistema RDS.

PTY (tipo de programa)

Esta codificación de hasta 31 tipos de programas predefinidos (por ejemplo, en Europa: PTY1 Noticias, PTY6 Drama, PTY11 Música Rock) permite a los usuarios encontrar programación similar por género. PTY31 está reservado para anuncios de emergencia en caso de desastres naturales u otras calamidades importantes.

REG (regional)

Esto se utiliza principalmente en países donde las emisoras nacionales emiten programación regional, como por ejemplo, la opción de exclusión regional en algunos de sus transmisores. Esta función permite al usuario fijar la radio a su región actual o permitir que sintonice otra programación regional al cambiar de región. Consulte la descripción del código de identificación del programa a continuación para obtener más información.

RT (texto radiofónico)

Esta función permite a una emisora ​​de radio transmitir un mensaje de texto libre de 64 caracteres (o, menos comúnmente, de 32) que puede ser estático (como los eslóganes de la emisora) o estar sincronizado con la programación (como el título y el artista de la canción que se está reproduciendo).

RT+ (radio texto plus)

Una mejora del RT original que permite enviar a los receptores el nombre del artista, el título y otros metadatos.

TA, TP ( anuncio de tráfico , programa de tráfico)

El receptor suele configurarse para prestar especial atención a esta señal (aprovechando la conexión EON si está disponible) y, por ejemplo, pausar un CD o sintonizar de nuevo para recibir un boletín de tráfico. La señal TP permite al usuario encontrar únicamente las emisoras que emiten boletines de tráfico con regularidad, mientras que la señal TA indica que se está emitiendo un boletín de tráfico. En estos casos, las radios pueden realizar otras acciones, como pausar un CD/MP3 (para poder escuchar la radio) o subir el volumen durante el boletín.

TMC ( canal de mensajes de tráfico )

Información de tráfico codificada digitalmente. No todos los equipos RDS la admiten, pero suele estar disponible para sistemas de navegación automotriz . En muchos países, solo se transmiten datos de tráfico cifrados, por lo que se requiere un decodificador adecuado, posiblemente vinculado a un servicio de suscripción, para utilizarlos. La suscripción suele ser pagada por el fabricante del vehículo y, por lo tanto, es transparente para el usuario.

Anuncios del traductor de FM del NRSC de EE. UU.

El Comité Nacional de Sistemas de Radio (NRSC) ha introducido un código de identificación de programa (PI) único para los repetidores de FM en Estados Unidos. Un tipo de metadatos transmitidos por la subportadora RDS es el código PI, que el receptor utiliza para identificar de forma unívoca el programa de audio emitido por la emisora ​​de FM. En Estados Unidos, el código PI se ha derivado tradicionalmente del indicativo de la emisora, lo que puede resultar complejo al utilizarse con repetidores de FM. Se ha creado un nuevo algoritmo específico para repetidores de FM que asigna un código PI único a cada uno. Este algoritmo se ha implementado mediante una herramienta web y una lista de todos los códigos PI conocidos para todos los repetidores de FM en Estados Unidos.

En lo que respecta a la implementación, la mayoría de los sistemas de audio para automóviles admitirán al menos AF, EON, REG, PS y TA/TP.

• Los autorradios más caros ofrecerán TMC , RT y/o PTY, quizás con la opción de anulación de "NEWS".
• Los sistemas domésticos, especialmente los receptores de alta fidelidad, admitirán principalmente funciones como PS, RT y PTY.

Cada vez hay más implementaciones de RDS en dispositivos de audio y navegación portátiles gracias a soluciones más económicas y compactas.

La subportadora RDS a 57  kHz ocupa ±2  kHz del espectro compuesto, lo que en teoría la mantiene por encima del límite superior de la subportadora estéreo a 53  kHz. Sin embargo, este límite de 53  kHz depende completamente del rendimiento de los  filtros de paso bajo de 15 kHz utilizados antes del codificador estéreo. En equipos antiguos, estos filtros solo estaban diseñados para proteger la  señal piloto de 19 kHz y, en ocasiones, no proporcionaban suficiente protección a la subportadora RDS cuando había una cantidad significativa de información estéreo. En esta situación, los dispositivos de mejora estéreo combinados con un procesamiento de audio agresivo podían hacer que la subportadora RDS resultara inaudible. En algunos procesadores de audio modernos, los  filtros de paso bajo de 15 kHz tienen un  límite de 16,5 kHz. Esto también puede degradar la recepción de RDS.

Los sistemas de recorte compuesto también pueden degradar la subportadora RDS debido a los armónicos generados por el recorte. Los recortadores compuestos más modernos incluyen filtrado para proteger la subportadora RDS.

La subportadora RDS suele utilizar  una desviación de portadora de 2 a 4 kHz. Por lo tanto, la desviación disponible para el material del programa se reduce en esta cantidad, siempre que  no se supere el límite habitual de desviación de 75 kHz.

La siguiente tabla enumera los códigos de tipo de programa (PTY) de RDS y RBDS (Norteamérica) y sus significados:

Los códigos PTY han sufrido varias expansiones. El primer estándar RDS solo definía 0–15 y 31. El estándar RBDS posterior implementado en EE. UU. asignó los mismos significados a los códigos 0, 1 y 31, pero no intentó coincidir con el resto del plan RDS original y creó su propia lista para los códigos 2–22 y 30, ^{[ 11 ]} incluyendo formatos de radio comercialmente importantes (en EE. UU.) como top 40, religioso, country, jazz y R&B que no estaban en la lista RDS. Esto incluía códigos que no coincidían para información, deportes y rock. Los estándares RBDS posteriores agregaron los tipos 23 (Universidad) y 29 (Meteorología), mientras que la lista de códigos de tipo RDS creció hasta su tamaño actual, ^{[ 12 ]} importando algunos tipos (por ejemplo, jazz y country) de la lista RDBS. Los tipos RDBS 24–26 se agregaron en abril de 2011. ^{[ 10 ] [ 1 ] : 27} Las discrepancias de código son principalmente un problema para las personas que llevan radios portátiles hacia o desde América del Norte.

El estándar RDS, tal como se especifica en EN 50067:1998 ^{[ 13 ]} , se divide en estas secciones según el modelo OSI . (Se excluyen las capas de red y transporte, ya que se trata de un estándar de difusión unidireccional).

1. Canal de datos (capa física)
2. Codificación de banda base (capa de enlace de datos)
3. Formato del mensaje (capa de sesión y presentación)

Las siguientes imágenes ilustran cómo se puede usar RDS en una emisora ​​de radio FM. Las tres primeras imágenes muestran la pantalla de la radio portátil Sony XDR-S1 DAB/FM/MW/LW. La segunda y la tercera se tomaron cuando la radio estaba sintonizada en la emisora ​​de Nottingham Trent FM .

La frecuencia alternativa (o AF ) es una opción que permite al receptor sintonizar una frecuencia diferente que ofrece la misma emisora ​​cuando la señal de la primera emisora ​​se debilita (por ejemplo, al salir del alcance). Esta función se utiliza con frecuencia en los sistemas de audio para automóviles . El receptor debe comprobar que el código PI de la frecuencia alternativa coincida con el código PI de la emisora ​​sintonizada para saber que está sintonizando la misma emisora. Los receptores modernos pueden tener dos sintonizadores, lo que hace que el proceso de resintonización sea transparente (inaudible) para el usuario. El segundo sintonizador también puede escanear todos los canales para encontrar un código PI coincidente, lo que reduce la importancia de la lista de AF.

Empresas como ST Microelectronics , Skyworks Solutions en Austin, Texas , y NXP Semiconductors (anteriormente Philips ) ofrecen soluciones de un solo chip que se encuentran en estos dispositivos.

API de RDS de alto nivel

• Suplementos multimedia avanzados (JSR-234) (en lenguaje de programación Java)
• OpenMAX AL (en lenguaje de programación C)

Tecnologías relacionadas

• ALERT FM – Sistema de notificación de emergencias RBDS
• HEARO : un sistema de notificación de emergencias RBDS en desuso.
• Servicios de datos ampliados
• Canal de radio de datos (DARC)
• Banda directa
• Protocolo de información de programas y sistemas
• UECP – protocolo (Protocolo de comunicación de codificador universal) ^{[ 14 ]}
• RDS DE LAS COSAS : Uso de RDS en aplicaciones de ciudades inteligentes .

Temas relacionados

• radio digital
• Corrección de errores
• radiodifusión FM
• dispositivo de radio por Internet
• Módem
• receptor de radio
• Teletexto :  transmisión de datos de ≈6,5 kbit/s a través de un canal de televisión analógico.

• Directorio de Radiodifusión FM Europea, Manual de FM Europea 2002-2003 , 13.ª ed., 1 de julio de 2002, formato B5, ISBN 951-98733-1-7
• Dietmar Kopitz, Bev Marks, RDS: Sistema de datos de radio (Biblioteca de comunicaciones móviles) , ISBN 0-89006-744-9
• Informe MSB VMA: Marcusson, Håkan; olsson, Lars (22 de diciembre de 2009). Uppdragsredovisning: Rapport om hur systemet Viktigt meddelande to allmänheten (VMA) kan utvecklas som en del i samhällets Risk- och kriskommunikation. Rapporten belyser den informationstekniska utveckling som sker inom radio- och TV-området samt möjligheterna att använda andra kommunikationskanaler såsom telefoni, Internet och trådlös överföring (PDF) (Informe técnico). Estocolmo: Myndigheten för samhällsskydd och beredskap, Försvarsdepartementet. Diario: 2009-15212. Archivado del original (PDF) el 15 de abril de 2012.
• Especificación del sistema de datos de radio (RDS) para la radiodifusión sonora VHF/FM en el rango de frecuencias de 87,5 a 108,0 MHz (norma europea). Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC). 1 de abril de 1998. Ref. n.º EN 50067:1998 E.Disponible a través de: interactive-radio-system.com (archivado por Common Crawl) , jmfriedt.free.fr
• Grupo de trabajo de SBL "Zusatzinformationen im Hörfunk" (1987). Pfirstinger, Peter (ed.). RDS: Radio-Daten-System - Zusatzinformationen im UKW-Hörrundfunk - Ein neuer Dienst der ARD (PDF) (en alemán). Institut für Rundfunktechnik (IRT). Archivado (PDF) desde el original el 30 de abril de 2021 . Consultado el 30 de abril de 2021 .(31 páginas)

• FARWAY IRFC, Transmisión de TV y Radio, Codificadores de Sistema de Datos de Radio
• Especificación del estándar RDS, disponible a través del Foro RDS.
• "NRSC-4 Comité Nacional de Sistemas de Radio de Estados Unidos Norma RBDS – Especificación del sistema de datos de radiodifusión (RBDS)"
• El Foro RDS es la asociación profesional de los usuarios de la tecnología de radiodifusión del Sistema de Datos de Radio (RDS).
  • RDS: "Sistema de datos de radio", "Guía de RDS para emisoras"
  • Funciones RDS que sirven como ayudas para la sintonización
• xRDS "Ampliando la capacidad de transmisión de datos RDS"
  • "Presentación de xRDS en la reunión del Foro RDS 2011"
• Chris. "Lista RDS: la lista definitiva de sistemas de datos de radio" . RDSList.com . Archivado del original el 4 de octubre de 2024.
• GR-RDS en Github : una implementación de código abierto basada en GNU Radio de un receptor y transmisor RDS.
• Decodificación del programa y circuito RDS TMC
• Subportadoras de audio de transmisión FM y TV. Archivado el 23 de diciembre de 2011 en Wayback Machine – Clifton Laboratories.