Radio Data System

Das Radio Data System (RDS; wörtlich übersetzt: Radiodatensystem) ermöglicht die Übermittlung von Zusatzinformationen beim Hörfunk.

RDS Logo

Geschichte

RDS wurde ungefähr 1983 von der Europäischen Rundfunkunion konzipiert und ist um 1987 zur Marktreife gelangt. Das Radio-Daten-System ist in der DIN EN 62106 standardisiert. Aktuell gültige Version ist die EN 62106:2010-07 (dt. Version), welche die Version von 2002 ersetzt.^[1]

Der RDS-Versuchsbetrieb wurde ab 1984 aufgenommen, offizielle Einführung war der 1. April 1988.^[2]

Erstes Autoradio mit RDS war das im Volvo 760 gegen Aufpreis erhältliche Volvo-Radio vom Typ SR-701.

RDS-Erkennung wird hauptsächlich in Autoradios verwendet, da es durch die Übertragung der Alternativfrequenzen (alternative frequencies) möglich ist, ohne Benutzereingriff automatisch die Frequenz zu wechseln und somit einem einmal eingestellten Programm zu folgen. Dies erspart das manuelle Suchen nach der neuen Frequenz, wenn das Fahrzeug auf der Fahrt den Sendebereich eines Senders verlässt. Das RDS-Signal muss spezifisch für jeden Senderstandort erzeugt werden, meistens direkt am Sender.

Dienste des RDS

Die Dienste in RDS sind bestimmte Arten von Daten, die gesendet und entsprechend der Datenart von den Radioempfangsgeräten ausgewertet werden. Bei der Sendung der Daten in Sendeblöcken (s. u. für das Format) wird der Dienst teilweise durch den Gruppentyp (group type, GT) definiert. Hierbei stehen 16 Gruppentypen in je zwei Versionen A und B (insgesamt 32) zur Verfügung.^[3]

RDS bietet neben den verbreitet genutzten Funktionen für Programmkennung, Verkehrsfunk und Alternativfrequenzen weitere Möglichkeiten für Zusatzinformationen/Services, die aber von den Sendern nur vereinzelt genutzt und von vielen Geräten nur teilweise unterstützt werden.

Programme Service Name (PS, GT 0A/0B)

Programme Service Name (PS) ist der wohl bekannteste Dienst im RDS. Er ermöglicht die Übertragung des Sendernamens in bis zu acht alphanumerischen Zeichen. Ältere Autoradios konnten nur Großbuchstaben und Ziffern sowie eingeschränkt Sonderzeichen darstellen, wodurch manchmal wenig Spielraum für sinnvollen PS-Text bestand. Neuere RDS-Empfänger, allen voran Radiotext-taugliche Geräte, müssen umfangreiche Codetables beinhalten, u. a. den lateinischen Standardschriftsatz und weitere europäische Sonderzeichen (siehe DIN EN 62106).

In jüngerer Zeit ist es in Mode gekommen, durch wechselnde PS-Anzeigen einen längeren Sendernamen, Zusatzinformationen wie den aktuell gespielten Musiktitel oder gar Werbung zu übertragen. Diese Anwendung verstößt jedoch gegen die RDS-Spezifikation und behindert oftmals die Senderspeicherverwaltung in den Autoradios, worauf manche Radio-Hersteller versuchen, mit intelligenten Software-Implementierungen den Programmnamen herauszufiltern, um somit den Nutzen des PS wieder zu erlangen.

Programme Type (PTY, in allen ausgestrahlten GT)

Programme Type bezeichnet die Einteilung der Sender nach Sparten, zum Beispiel Pop-Musik, Nachrichten, Klassik, Jazz. PTY-Auswahl gehört zu den Standard-Funktionen üblicher RDS-Empfänger. PTY wird von vielen Sendern gar nicht genutzt oder bestenfalls statisch belegt (meist „Pop“ oder „Classic“).

PTY-31 (GT 9A)

PTY-31 bietet theoretisch eine automatische Ein-/Umschaltlösung für Notfall- und Katastrophenmeldungen, wird in neueren Empfängern jedoch teilweise schon gar nicht mehr implementiert, da es zumindest in Europa nie oder nur missbräuchlich genutzt wurde. RAI, die öffentliche Sendeanstalt Italiens, sprach diesbezüglich einige Verwarnungen gegen Privatsender wegen „Station Kidnapping“ aus. Die verwarnten Radiosender hatten Radiogeräte zwangsweise mittels PTY-31-Signal auf ihr Programm umgeschaltet, da PTY-31 höchste Priorität besitzt und die Empfänger automatisch und vom Hörer ungewollt umschaltet.

Traffic Programme (TP, in allen ausgestrahlten GT)

Ein Traffic-Programme-Signal (TP) wird gesendet, wenn ein Sender den sogenannten Verkehrsfunk anbietet, das heißt, wenn Informationen über Staus und Gefahren oder Geisterfahrermeldungen durch ein spezielles Signal angekündigt werden. Die TP-Kennung existiert seit Anbeginn von RDS und hat die bisherige ARI-Funktion zum 1. April 2005 vollständig ersetzt, welches aus Kompatibilitätsgründen für nicht RDS-fähige Empfänger bis dahin parallel ausgestrahlt worden war.

Traffic Announcement (TA, GT 0A/0B, auch 14B, 15B)

Falls TP aktiviert ist, bewirkt ein Traffic Announcement (deutsch: Verkehrsdurchsage, abgekürzt TA) für die Zeit der Durchsage beispielsweise eine Erhöhung der Lautstärke (geräteabhängig) oder den Wechsel der Wiedergabe von CD zum Radio und danach wieder zurück.

Enhanced Other Networks (EON, GT 14A, 14B)

Enhanced Other Networks (EON) ermöglicht den Empfang von Verkehrsfunk (TA), obwohl der gewählte Sender kein eigenes TA-Programm anbietet. Diese Funktion wird maßgeblich von den öffentlich-rechtlichen Hörfunksendern genutzt, die damit zum Beispiel Hörern der Kulturwellen (zum Beispiel MDR Figaro) die Verkehrsnachrichten der Jugendwellen (beispielsweise MDR Jump) zugänglich machen. Deutschlandradio Kultur nutzt EON, um auf regionalen bzw. bundeslandspezifischen Verkehrsfunk (etwa von MDR 1 Radio Sachsen) zu verweisen.

Wird vom Verkehrsfunksender eine Verkehrsnachricht ausgesendet, wird dies über RDS-Gruppe 14 signalisiert, was den EON-Empfänger veranlasst, für die Dauer dieser Verkehrsnachricht auf das andere Programm mit der Nachricht umzuschalten (typischerweise aus derselben Senderfamilie) und nach der Nachricht wieder zurück auf das TP-lose Ausgangsprogramm. Mit der Signalisierung einer Durchsage werden sogleich einige linkbezogene Informationen mit ausgestrahlt, wie z. B. PI des betreffenden Verkehrsfunksenders, sowie mögliche Frequenzen (AFs) zur schnellen Abstimmung des EON-Empfängers.

EON ist theoretisch auch dafür geeignet, für andere Programmtypen (PTY) wie etwa Nachrichten auf einen verbundenen Sender umzuschalten, wenn dort eine Sendung mit dem betreffenden PTY beginnt. Diese Funktion wird aber von den Sendern und Empfängern nicht genutzt.

Falls EON unterstützt wird, findet sich zumeist ein EON-Symbol auf der Gerätefront.

Traffic Message Channel (TMC, GT 8A)

Der Traffic Message Channel (TMC) enthält kodierte Verkehrsmeldungen, die von einem Navigationssystem angezeigt und direkt zur Routenplanung genutzt werden können. Im fremdsprachigen Ausland kann der Empfänger daraus Meldungen in der eigenen Sprache generieren.

Alternative Frequency (AF, GT 0A/0B)

Die Funktion Alternative Frequency (AF) ermöglicht das automatische Wechseln der Empfangsfrequenz beim Verlassen des Empfangsbereiches eines Senders. In der AF-Tabelle im RDS werden ständig Alternativfrequenzen umliegender Sender ausgestrahlt, die ebenfalls das eingestellte Programm übertragen. Im Normalfall sollte der Empfänger laufend die Qualität des empfangenen Signals überprüfen und gegebenenfalls auf eine andere in der AF-Tabelle angegebene Frequenz wechseln. Der Wechsel ist nur dann erfolgreich, wenn auch der Programme-Identification-Code (PI, s.u.) übereinstimmt. So vermeidet man, dass ein Radio auf eine Frequenz wechselt, die an diesem Punkt von einem anderen Programm belegt ist.

Program Identification (PI, in allen ausgestrahlten GT)

Der Program-Identification-Code (PI) ist ein senderinterner Identifikationscode, der unter anderem bei der Suche nach AFs (Alternativfrequenzen) eingesetzt wird. Er besteht aus einer 16-bit-Zahl, die eine eindeutige Identifikation des Senders ermöglicht. In der 4-stelligen Identifikationsnummer ist ein Ländercode enthalten sowie eine Regionskennung (Reg-Bit). Zudem eine der Senderkette zugehörige, individuelle Nummerierung.

Radio Text (RT, GT 2A, 2B)

Radio Text (RT) übermittelt Zusatzinformationen, wie den aktuellen Musiktitel und Interpreten oder Kontaktdaten des Senders. Die Textübertragung erfolgt zeilenweise, eine Zeile enthält maximal 64 Zeichen. Bei den meisten Autoradios wird jedoch aus Sicherheitsgründen bewusst auf diese Funktion verzichtet, um nicht die Aufmerksamkeit des Fahrers auf den eingeblendeten Text zu lenken. In der aktuellen RDS-Spzifikation EN 62106 wurde nun auch Radiotext / Radiotext plus (RT+) integriert. Parallel dazu mehren sich nun auch die Implementierungen, u. a. sogar bereits bei "Original-Radios" (sogenannte OEMs), die in moderneren Fahrzeugen fest integriert sind. Offensichtlich kann es sich langsam aus wettbewerblichen Gründen kein Fahrzeughersteller mehr leisten, solche Features außen vor zu lassen.

Music/Speech (MS, GT 0A/0B, 15B)

Mit Music/Speech (MS) wird in einem Bit zwischen Musik- und Sprachübertragung unterschieden, so dass ein Radio beispielsweise zwischen zwei Klangprofilen umschalten kann.

Clock Time (CT, GT 4A)

Das Clock-Time-Signal (CT) dient der Zeitsynchronisation. Wenn das Signal ausgestrahlt wird, können Ungenauigkeiten der Uhr im Empfänger mit diesem Signal korrigiert werden. Diese Funktion wird vor allem von den öffentlich-rechtlichen Sendern verwendet.

Open Data Applications (ODA, GT 11A, 12A, 3B, 4B, 7-13B)

Open Data Applications (ODA) wurde eingeführt, um das RDS System einfach erweiterbar zu machen und somit schnell zusätzliche Datendienste implementieren zu können, ohne den Standard explizit dafür anpassen zu müssen. Beispiele für ODAs sind (neben dem oben erwähnten TMC) die Übertragung von DGPS-Korrekturdaten; RT+ (Radiotext plus), eine maschinenlesbare Weiterentwicklung des Radiotext; oder iTunes tagging, das eine Identifizierung eines gesendeten Musikstücks im iTunes Music Store ermöglicht (derzeit nur HD Radio).^[4]

Technische Grundlagen

Die Datenbits werden mit einer Datenrate von 1.187,5 Bit pro Sekunde übertragen. Als Modulationsverfahren wird ein digitales Zweiseitenbandverfahren eingesetzt, wobei als Träger der um 90° gedrehte ARI-Pilotton von 57 kHz verwendet wird. Durch die 90°-Phasendrehung sind das ARI-Signal und das RDS-Signal unabhängig voneinander zu empfangen, da diese beiden Signale orthogonal zueinander stehen. Zusätzlich wird der Träger unterdrückt. Träger und Übertragungsrate stehen in der Beziehung: Trägerfrequenz (57 kHz) / 48. Voraussetzung für den unabhängigen Empfang ist die kohärente Demodulation. Die dazu notwendige Phaseninformation wird aus der Phasenlage des Stereo-Pilottons mit 19 kHz (1/3 der RDS-Trägerfrequenz) im Empfänger abgeleitet.

Bei RDS bilden je 26 Bits einen Block, der wiederum aus 16 Datenbits und 10 Prüfbits besteht. Hier kommt ein linearer Code zur Anwendung, der eine minimale Hammingdistanz von 5 besitzt, das heißt, es lassen sich 2 zufällige Fehler innerhalb eines Blocks korrigieren. Der Code ist so ausgelegt, dass sich bis zu 11 weitere Fehler korrigieren lassen, wenn sie als Bündelstörung, also direkt nebeneinander vorliegen. Mit Hilfe der Prüfbits können auch die Blockgrenzen und die Art des Blocks detektiert werden. Jeweils vier Blöcke (ABCD bzw. ABC'D) bilden eine RDS-Gruppe.

Wichtig ist noch die Synchronisation der Blöcke. Datenübertragungen werden normalerweise immer mit Hilfe eines speziellen Datenworts, welches eine hohe Erkennungswahrscheinlichkeit in einem verrauschten Signal hat, synchronisiert. Dieses Verfahren kann aber hier nicht angewendet werden, da ein kontinuierlicher Datenstrom vorliegt. Dazu wird ein anderes Verfahren genutzt: Betrachtet man das oben angegebene Fehlerkorrekturverfahren genauer, stellt man fest, dass es neben den angegebenen Fehlerkorrekturen noch weitere Fehlermöglichkeiten gibt, die nicht zur Anwendung kommen können, da sie in kein Schema passen. Aus diesen nicht nutzbaren Fehlerworten werden 5 ausgewählt und den Blöcken zugeordnet. Blöcke sind A, B, C, D und C'. Diese Fehler werden entsprechend den Blöcken auf der Sendeseite hinzugefügt. Da die Art der Fehler auf der Empfängerseite erkannt werden kann, sucht ein Empfänger nach diesen Fehlern. Können 3 Fehler in der richtigen Gruppenreihenfolge erkannt werden, geht man von einer richtigen Synchronisation aus und kann danach die Daten auswerten. Es sind allerdings noch auf der Empfängerseite entsprechende Strategien für positiven und negativen Bitschlupf zu entwickeln.

Eine RDS-Gruppe aus vier Blöcken

Die Spezifikationen findet man in der DIN-Norm DIN EN 62106.^[5]

In Block A wird immer die 16-Bit-Sender-ID (Programme Identification, PI) übertragen. In Block B findet man den Programmtyp (PTY), einen Indikator für Verkehrsfunk (TP) und die RDS-Gruppennummer (Group Type GT). Diese gibt Auskunft über die Verwendung der restlichen fünf Bits des Blocks B und der 32 Bits von Block C und D. Es existiert eine Reihe von RDS-Gruppen, die für verschiedene zusätzliche Datendienste verwendet werden, zum Beispiel Gruppe 11A (siehe Beispielbitmuster) oder Gruppe 3A für Open Data Applications (ODA).

Beispielbitmuster für die Gruppe 11A

Steuerung der RDS-Aussendung

Solange sich die Benutzung von RDS weitgehend auf die Übermittlung statischer Daten wie TP/TA beziehungsweise AF beschränkt, ist eine Steuerung über akustische Signale (Töne, etwa Hinz-Triller) möglich. Dafür wurde von der Telekom das Verfahren „Steuerung des RDS/VRF-Systems mittels Hinz-Triller“ mit dem Schreiben FTZ 175 AB 33 vorgegeben. Es waren nur wenige Geräte zur Steuerung zugelassen (unter anderem Rudolph HT090). Sollen darüber hinaus weitere Dienste genutzt werden, ist eine Übermittlung auf anderen Wegen an den RDS-Encoder erforderlich (etwa eine separate Datenleitung). Ein geeignetes Verfahren ist unter UECP zu finden.

Radiodatensysteme

Das RDS-Verfahren kann in der beschriebenen Form nur für Rundfunk im UKW-Bereich verwendet werden. Durch Phasenmodulation des Trägers können aber auch Rundfunksender im Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereich für den Hörer nicht wahrnehmbare Zusatzinformationen übermitteln (Amplitudenmoduliertes Datensystem, AMDS).

Siehe auch

• Traffic Message Channel (TMC)
• RASANT Radio Aided Satellite Navigation Technique
• System for Wireless Infotainment Forwarding and Teledistribution (SWIFT)

Einzelnachweise

1. ↑ DIN EN 62106 Berichtigung 1. Website des Beuth Verlags . Abgerufen am 5. Februar 2011.
2. ↑ Autoradio und RDS
3. ↑ RDS groups list (engl.)
4. ↑ Dietmar Kopitz: Progress on theRadioTextPlus (RT+) implementation. RDS Forum Office, abgerufen am 26. Februar 2011 (PDF 491,8 KB, englisch). 
5. ↑ DIN EN 62106: Spezifikation des Radio-Daten-Systems (RDS), Deutsche Fassung 2002, Beuth Verlag GmbH, Berlin

Weblinks

• http://www.rds.org.uk/