Hør radio og bilkørsel er lige så uløseligt forbundet som peanutbutter og gelé. Selv om du aldrig har kørt en tur på en boulevard med toppen nede og radioen i vejret, har du sikkert hørt om, hvor fantastisk det er i en Beach Boys-sang (som du sikkert har hørt i radioen, mens du kørte i din bil).
Selvfølgelig har det lige fra starten været frustrerende at lytte til radio i en bil. Satellitradio blev tænkt som svaret på alle de ting, der var irriterende ved jordbaseret radio.
Klage nr. 1? Reklamer. Konventionel radio er angiveligt gratis, så længe man er villig til at udsætte sig selv for de råbende reklamer, som de kommercielle radiostationer overlever på. Et andet irritationsmoment er manglen på variation. I de fleste lande er den kommercielle radio domineret af billig popmusik sammen med, i dele af USA, store lommer af talkshows, country, salsa eller mexicanske formater som f.eks. banda og mariachi. Hvis du er til klassisk musik, jazz, folkemusik eller indierock, så held og lykke med at finde en station. Et andet problem er den relativt begrænsede geografiske dækning af de fleste stationer. På en lang rejse virker det som regel som om, at i det øjeblik du begynder at varme op for en station, forlader du dens dækningskort. Desuden kan antallet af stationer være begrænset, afhængigt af hvor du befinder dig i verden. Nogle steder er der helt uden for rækkevidde af nogen signaler overhovedet.
Satellitradio er derimod abonnementsbaseret, så der er ingen reklamer. Der er snesevis af forskellige kanaler, så der er noget for enhver smag. Er du vild med 80’ernes hårbands? The Grateful Dead? “Emotionelt drevet alt rock”? Der er kanaler til det. Desuden er hver eneste kanal tilgængelig overalt, hvor der er adgang. Og hvis der er himmel over dig, vil du få et signal.
Dette kan have været begrundelsen for at skabe Sirius Satellite Radio-systemet, men det var ikke grunden, ifølge Robert Briskman, en af Sirius Radios medstiftere.
Briskmans erfaring med satellitteknologi går langt tilbage i tiden. Han fik et job hos NASA i 1959, året efter at det blev grundlagt, og arbejdede derefter for Communications Satellite Corp. (Comsat) og derefter hos Geostar Corp. I 1990 grundlagde en af Briskmans venner et selskab for at konkurrere med kabel-tv-udbydere. Den nystartede virksomhed havde planer om at udsende tv-tjenester til private husstande direkte fra en satellit i kredsløb. Briskman tilbød sin tekniske ekspertise.
“Jeg hjalp Eddy Hartenstein med at bringe DirecTV ud til hjemmet, og jeg foreslog at tilføje radiokanaler til videokanalerne”, fortalte Briskman til IEEE Spectrum. “Han sagde: “Ved du hvad, Rob, folk derhjemme ser fjernsyn, og de lytter til radio i bilen”. Og jeg sagde: “Du har ret, Eddy, hvorfor gør vi det ikke i bilen? Så sagde han: “Det er teknisk umuligt”. Det var kampord for mig.”
Satellitkommunikation er betinget af, at der er sigtelinje (LOS) mellem satellit og modtager. Det, der fik satellitradio til at virke umuligt, var, at køretøjer uundgåeligt ville passere under broer, køre under træer eller ind i parkeringsgarager, køre ind i tunneller eller blive isoleret i dybe kløfter af naturlig eller bymæssig art.
Den udfordring, som Briskman stod over for, var at designe satellitter og supplerende modtagere, der på en eller anden måde ville opretholde LOS så meget som muligt. Hvis man skulle køre ind i en underjordisk garage og parkere, ville signalet gå tabt, og det kunne man ikke gøre noget ved. Men hvis LOS kun blev tabt kortvarigt, måtte der være en måde at sikre, at modtageren kunne fortsætte med at spille, indtil den kunne opfange signalet igen.
Briskman, der er IEEE Life Fellow, siger, at det tog ham syv eller otte år og mindst fem patenter på teknologi at gøre det umulige til virkelighed.
En stor del af løsningen på at opretholde en LOS-forbindelse mellem modtager og satellit var satellitdiversitet. “Det betyder blot, at man sætter to satellitter op deroppe, der udsender det samme signal, men man placerer dem i forskellige dele af himlen. Hvis bilen er blokeret fra den ene satellit, har den forhåbentlig en klar sigtelinje til den anden,” forklarer Briskman.
I byer med høje bygninger suppleres satellitterne med terrestriske repeaters, landbaserede antenner, der sender signaler direkte ind i byens kløfter. Disse foranstaltninger betød, at bilister, der lytter til Sirius, næsten altid ville få et signal, men “næsten altid” ville ikke være godt nok. Der er hundredtusindvis af underføringer alene i USA, bemærkede Briskman, og hvis man kørte under en af dem, kunne begge satellitter blokeres.
“Løsningen på det var endnu et patent på satellittidsdiversitet”, siger Briskman. “Det betyder simpelthen, at vi har to satellitter, der udsender det samme signal, men vi forsinker den ene i f.eks. ca. 5 sekunder.”
Modtageren indeholder en buffer på 5 sekunder, så hvis satellitterne bliver blokeret, afspiller modtageren de bufferede data. Hvis man er ude af syne fra en satellit i mere end 5 sekunder, får man en afbrydelse, men 5 sekunder viste sig at være nok til at få de fleste Sirius-abonnenter igennem de fleste underføringer uden programafbrydelse.
Det er i modtageren, at de indgående signaler afkodes og dekrypteres. Sirius-radioen er usædvanlig, siger Briskman, fordi den faktisk har tre uafhængige modtagere, en til hver af de to satellitter og en til de jordbaserede repeatere. For at kunne håndtere tre separate modtagere har han udtænkt det, han kalder en maksimal-ratio combiner. Hvis der er to eller tre stærke signaler fra modtagerne, sætter dette kredsløb dem i fase og – som navnet antyder – kombinerer dem. Omvendt, hvis et eller to af signalerne er dårlige, undertrykker den dem.
Og Sirius-radioen består faktisk af to separate enheder. Der er den første, den med modtagerne, i bilens kabine. Det er den del, der ligner en typisk instrumentbrætradio med en skærm. Den anden er monteret på taget eller i bagagerummet. Den indeholder antennen og en støjsvag modtager. Den tager de signaler, der kommer ind fra satellitterne (på lidt forskellige frekvenser i 2300-megahertz-båndet), forstærker dem, nedkonverterer dem til omkring 75 MHz og sender dem ind til den første enhed i hovedkabinen.
Den omnidirektionelle antenne er ret lille, omkring 30 millimeter bred, eller omtrent på størrelse med en amerikansk halvdollarmønt. Briskman er den dag i dag forarget over, at bilproducenterne typisk insisterer på at pakke hans satellitradioantenne sammen med en GPS-antenne, hvilket gør den kombinerede antenneenhed meget større, end han gerne vil have.
Briskman husker, at implementeringen af både satellitterne og radiomodtagerne gik gnidningsløst. Den del af udviklingen, der var mest krævende og krævede flest gentagelser, var udformningen af brugergrænsefladen, en proces, der blev forværret af, at alle de forskellige bilproducenter havde forskellige opfattelser af, hvordan den skulle fungere. “Man skulle ikke tro, at man skulle bruge meget tid på noget som det, men det var vi nødt til. Men det var det hele værd, for kunderne satte pris på den lethed, hvormed man kunne betjene radioen,” siger han.
I disse tidlige dage havde Sirius en konkurrent, der hed XM. Sirius var den første til at sikre sig en sendetilladelse, men XM kom hurtigere på markedet og gik i luften i september 2001. Sirius begyndte at sende i februar 2002. XM fik oprindeligt placering hos GM, Honda og Toyota. I mellemtiden underskrev BMW, Chrysler og Ford en aftale med Sirius.
Satellitradiomarkedet var imidlertid hårdt. XM ville i sidste ende anmode om konkursbeskyttelse efter kapitel 11. De to selskaber hævdede, at den eneste måde for dem begge at overleve på var at fusionere, og de fik tilladelse fra tilsynsmyndighederne til at gøre det i 2008. Siden fusionen har kombinationen haft nok abonnenter til at forblive rentabel.
SiriusXM blev ved med at forbedre sin teknologi. Chipsættet i Sirius’ oprindelige radio var et to-IC-sæt, hvor chipsene blev fremstillet efter 160-nanometer-designreglerne. Virksomheden reducerede dette par til én chip ved 130 nm i 2004. Den enhed, der blev oprettet efter fusionen, blev ved med at arbejde på det; i 2014 blev chippen igen reduceret til 40 nm, bemærker Briskman.
Hartenstein blev udnævnt til formand for XM-halvdelen af selskabet i 2009; han er fortsat bestyrelsesmedlem i det kombinerede SiriusXM. Briskman kører stadig rundt på motorvejen i sin BMW med taget nedad (“Jeg er en cabriolet-fyr”) og sender Siriusly Sinatra (Ch. 71) og ’40’er Junction (Ch. 73). SiriusXM-radioer er nu installeret i tre fjerdedele af alle biler fremstillet verden over.