Der erste Satellitenradio-Abonnementdienst versuchte, alle Probleme des terrestrischen kommerziellen Radios zu beheben

Radio hören und Autofahren sind so untrennbar miteinander verbunden wie Erdnussbutter und Marmelade. Selbst wenn Sie noch nie mit offenem Verdeck und lautem Radio über einen Boulevard gefahren sind, haben Sie wahrscheinlich schon einmal in einem Song der Beach Boys gehört, wie toll das ist (den Sie wahrscheinlich im Radio gehört haben, während Sie im Auto gefahren sind).

Allerdings hatte das Radiohören in einem Auto von Anfang an seine Tücken. Das Satellitenradio wurde als Antwort auf all die Dinge konzipiert, die am terrestrischen Rundfunk störend waren.

Beschwerde Nr. 1? Die Werbung. Herkömmliches Rundfunkradio ist angeblich kostenlos, solange man bereit ist, die schrille Werbung zu ertragen, von der kommerzielle Radiosender leben. Ein weiteres Ärgernis: die mangelnde Vielfalt. In den meisten Ländern wird das kommerzielle Radio von kitschiger Popmusik dominiert, in Teilen der Vereinigten Staaten von Talkshows, Country, Salsa oder mexikanischen Formaten wie Banda und Mariachi. Wenn Sie sich für Klassik, Jazz, Folk oder Indie-Rock interessieren, haben Sie Glück, einen Sender zu finden. Ein weiteres Problem ist die relativ begrenzte geografische Abdeckung der meisten Sender. Auf einer langen Reise hat man das Gefühl, dass man in dem Moment, in dem man sich auf einen Sender einstellt, dessen Abdeckungskarte verlässt. Je nachdem, wo man sich auf der Welt befindet, ist die Zahl der Sender zudem gering. An manchen Orten sind überhaupt keine Signale zu empfangen.

Satellitenradio hingegen ist ein Abonnement, so dass es keine Werbung gibt. Es gibt eine Vielzahl verschiedener Kanäle, so dass für jeden etwas dabei ist. Stehen Sie auf 80er-Jahre-Hairbands? The Grateful Dead? „Gefühlsbetonter Alt-Rock“? Für all das gibt es Kanäle. Außerdem ist jeder einzelne Kanal überall verfügbar, wo es einen Dienst gibt. Und wenn der Himmel über Ihnen ist, werden Sie ein Signal empfangen.

Das mögen die Gründe für die Schaffung des Sirius-Satellitenradio-Systems gewesen sein, aber laut Robert Briskman, einem der Mitbegründer von Sirius Radio, waren sie nicht der Grund dafür.

Briskmans Erfahrung mit Satellitentechnologie reicht weit zurück. Er bekam 1959 einen Job bei der NASA, ein Jahr nach deren Gründung, und arbeitete dann für die Communications Satellite Corp. (Comsat) und danach bei der Geostar Corp. 1990 gründete einer von Briskmans Freunden ein Unternehmen, das mit Kabel-TV-Anbietern konkurrieren sollte. Das Startup plante, Fernsehdienste für Privathaushalte direkt von einem Orbital-Satelliten aus zu übertragen. Briskman bot sein technisches Fachwissen an.

„Ich half Eddy Hartenstein dabei, DirecTV in die Haushalte zu bringen, und schlug vor, den Videokanälen Radiokanäle hinzuzufügen“, so Briskman gegenüber IEEE Spectrum. „Er sagte: ‚Weißt du, Rob, die Leute sehen zu Hause fern und hören im Auto Radio‘. Und ich sagte: ‚Du hast recht, Eddy, warum machen wir das nicht im Auto?‘ Und er sagte: ‚Das ist technisch unmöglich. Das waren kämpferische Worte für mich.“

Satellitenkommunikation setzt die Aufrechterhaltung der Sichtlinie (LOS) zwischen Satellit und Empfänger voraus. Was den Satellitenfunk unmöglich erscheinen ließ, war die Tatsache, dass Fahrzeuge unweigerlich unter Brücken durchfahren, unter Baumkronen hindurch oder in Parkhäuser hineinfahren, in Tunnel eindringen oder in tiefen natürlichen oder städtischen Schluchten isoliert werden.

Die Herausforderung für Briskman bestand darin, Satelliten und komplementäre Empfänger zu entwickeln, die die LOS so weit wie möglich aufrechterhalten würden. Wenn man in eine Tiefgarage einfährt und parkt, würde das Signal verloren gehen, und man könnte nichts dagegen tun. Aber wenn das LOS-Signal nur kurzzeitig verloren ging, musste es einen Weg geben, um sicherzustellen, dass der Empfänger weiterspielen konnte, bis er das Signal wieder auffangen konnte.

Briskman, ein IEEE Life Fellow, sagt, dass er sieben oder acht Jahre und mindestens fünf Patente brauchte, um das Unmögliche möglich zu machen.

Ein großer Teil der Lösung, um eine LOS-Verbindung zwischen Empfänger und Satellit aufrechtzuerhalten, war Satellitendiversität. „Das bedeutet, dass man zwei Satelliten aufstellt, die das gleiche Signal ausstrahlen, aber in verschiedenen Teilen des Himmels. Wenn das Auto von einem Satelliten blockiert wird, hat es hoffentlich eine klare Sichtlinie zum anderen“, erklärt Briskman.

In Städten mit hohen Gebäuden werden die Satelliten durch terrestrische Repeater ergänzt, d. h. landgestützte Antennen, die die Signale direkt in die Häuserschluchten strahlen. Diese Maßnahmen bedeuteten, dass Autofahrer, die Sirius hören, fast immer ein Signal bekommen würden, aber „fast immer“ wäre nicht gut genug. Allein in den Vereinigten Staaten gibt es Hunderttausende von Unterführungen, so Briskman, und wenn man unter einer dieser Unterführungen hindurchfährt, könnten beide Satelliten blockiert werden.

„Die Lösung für dieses Problem war ein weiteres Patent für Satelliten-Zeit-Diversity“, sagt Briskman. „

Der Empfänger enthält einen 5-Sekunden-Puffer, so dass der Empfänger die gepufferten Daten abspielt, wenn die Satelliten blockiert sind. Wenn man länger als 5 Sekunden außer Sichtweite eines Satelliten ist, kommt es zu einem Ausfall, aber 5 Sekunden haben sich als ausreichend erwiesen, um die meisten Sirius-Abonnenten ohne Programmunterbrechung durch die meisten Unterführungen zu bringen.

Im Empfänger werden die eingehenden Signale entschlüsselt und entschlüsselt. Das Sirius-Radio ist ungewöhnlich, sagt Briskman, weil es eigentlich drei unabhängige Empfänger hat, je einen für die beiden Satelliten und einen für die terrestrischen Repeater. Um mit drei separaten Empfängern zurechtzukommen, hat er einen so genannten Maximum-Ratio-Combiner entwickelt. Wenn es zwei oder drei starke Signale von den Empfängern gibt, bringt diese Schaltung sie in Phase und – wie der Name schon sagt – kombiniert sie. Umgekehrt, wenn eines oder zwei der Signale schlecht sind, werden sie unterdrückt.

Und das Sirius-Radio besteht eigentlich aus zwei separaten Einheiten. Da ist das erste, das mit den Empfängern, im Fahrzeuginnenraum. Das ist der Teil, der aussieht wie ein typisches Armaturenbrettradio mit einem Bildschirm. Das andere ist auf dem Dach oder im Kofferraum montiert. Er enthält die Antenne und einen rauscharmen Empfänger. Er nimmt die von den Satelliten kommenden Signale (mit leicht unterschiedlichen Frequenzen im 2300-Megahertz-Band) auf, verstärkt sie, wandelt sie auf etwa 75 MHz herunter und leitet sie an das erste Gerät in der Hauptkabine weiter.

Die Rundstrahlantenne ist ziemlich klein, etwa 30 Millimeter breit, also ungefähr so groß wie eine amerikanische Halbdollarmünze. Briskman ist bis heute verärgert darüber, dass die Autohersteller in der Regel darauf bestehen, seine Satellitenradioantenne mit einer GPS-Antenne zu kombinieren, was die kombinierte Antenneneinheit viel größer macht, als ihm lieb ist.

Briskman erinnert sich, dass sowohl die Implementierung der Satelliten als auch der Radioempfänger reibungslos verlief. Der Teil der Entwicklung, der am anstrengendsten war und die meisten Wiederholungen erforderte, war die Gestaltung der Benutzeroberfläche, ein Prozess, der dadurch verschärft wurde, dass jeder Autohersteller andere Vorstellungen davon hatte, wie sie funktionieren sollte. „Man würde nicht denken, dass man für so etwas viel Zeit aufwenden muss, aber wir mussten es. Aber es hat sich gelohnt, weil die Kunden die einfache Bedienung des Radios zu schätzen wussten“, sagt er.

In jenen berauschenden Anfangstagen hatte Sirius einen Konkurrenten, der XM hieß. Sirius war der erste, der sich eine Sendelizenz sicherte, aber XM war schneller auf dem Markt und ging im September 2001 auf Sendung. Sirius nahm den Sendebetrieb im Februar 2002 auf. XM wurde ursprünglich bei GM, Honda und Toyota untergebracht. In der Zwischenzeit schlossen sich BMW, Chrysler und Ford Sirius an.

Der Markt für Satellitenradio war jedoch hart. XM beantragte schließlich Konkursschutz nach Chapter 11. Die beiden Unternehmen vertraten die Ansicht, dass die einzige Möglichkeit zum Überleben darin bestand, zu fusionieren, und erhielten 2008 von den Regulierungsbehörden die Genehmigung dazu. Seit der Fusion hat die Kombination genügend Abonnenten, um profitabel zu bleiben.

SiriusXM verbesserte seine Technologie ständig. Der Chipsatz im ursprünglichen Sirius-Radio bestand aus zwei ICs, wobei die Chips nach den Regeln des 160-Nanometer-Designs hergestellt wurden. Im Jahr 2004 reduzierte das Unternehmen dieses Paar auf einen Chip bei 130 nm. Das Unternehmen nach dem Zusammenschluss blieb dabei; 2014 wurde der Chip erneut auf 40 nm verkleinert, so Briskman.

Hartenstein wurde 2009 zum Vorsitzenden der XM-Hälfte des Unternehmens ernannt; er bleibt Vorstandsmitglied des kombinierten Unternehmens SiriusXM. Briskman fährt immer noch in seinem BMW mit offenem Verdeck über die Autobahn („Ich bin ein Cabrio-Typ“) und lässt Siriusly Sinatra (Ch. 71) und 40s Junction (Ch. 73) laufen. SiriusXM-Radios sind inzwischen in drei Viertel aller weltweit hergestellten Autos eingebaut.