Az első műholdas rádió-előfizetési szolgáltatás a földi kereskedelmi rádiózás összes problémáját megpróbálta orvosolni
A rádióhallgatás és a vezetés elválaszthatatlanul összekapcsolódik, mint a mogyoróvaj és a lekvár. Még ha soha nem is cirkált még egy körúton lehúzott tetővel és bömbölő rádióval, valószínűleg hallottál már arról, hogy milyen jó ez egy Beach Boys-dalban (amit valószínűleg te is hallottál a rádióban vezetés közben az autódban).
Mégis, már a kezdetektől fogva voltak a rádióhallgatásnak az autóban frusztrációi. A műholdas rádiót úgy fogalmazták meg, mint a választ mindarra, ami a földi sugárzású rádiózással kapcsolatban irritáló volt.
Az első számú panasz? Hirdetések. A hagyományos, sugárzott rádiózás látszólag ingyenes, mindaddig, amíg hajlandó vagy alávetni magad a kiabáló reklámoknak, amelyekből a kereskedelmi rádiók megélnek. A másik bosszantó tényező: a változatosság hiánya. A legtöbb országban a kereskedelmi rádiókat a giccses popzene uralja, valamint az Egyesült Államok egyes részein a talk show-k, a country, a salsa vagy az olyan mexikói formátumok, mint a banda és a mariachi. Ha a klasszikus zene, a jazz, a folk vagy az indie rock híve vagy, sok szerencsét a rádióállomás kereséséhez. Egy másik probléma a legtöbb állomás viszonylag korlátozott földrajzi lefedettsége. Egy hosszú utazás során általában úgy tűnik, hogy abban a pillanatban, amikor elkezdünk bemelegedni egy állomáshoz, kilépünk annak lefedettségi térképéről. Ráadásul attól függően, hogy a világ mely részén tartózkodik, az állomások száma is kevés lehet. Vannak helyek, ahol egyáltalán nem érhetők el a jelek.
A műholdas rádiózás viszont előfizetéses, így nincsenek reklámok. Több tucat különböző csatorna van, így mindenki számára van valami. Részese vagy a ’80-as évek hajbandáinak? A Grateful Dead? “Érzelemvezérelt alt rock”? Erre is van csatorna. Ráadásul minden egyes csatorna elérhető mindenhol, ahol van szolgáltatás. És ha van feletted ég, akkor lesz jel.”
Ez lehetett az indok a Sirius műholdas rádiórendszer létrehozására, de Robert Briskman, a Sirius rádió egyik társalapítója szerint nem ez volt az ok.”
Briskman régóta ismeri a műholdas technológiát. A NASA-nál kapott munkát 1959-ben, a NASA megalapítása utáni évben, majd a Communications Satellite Corp. (Comsat), majd a Geostar Corp. 1990-ben Briskman egyik barátja céget alapított, hogy felvegye a versenyt a kábeltelevíziós szolgáltatókkal. Az induló vállalkozás azt tervezte, hogy közvetlenül egy orbitális műholdról sugározza a lakossági televíziós szolgáltatásokat. Briskman felajánlotta műszaki szakértelmét.
“Segítettem Eddy Hartensteinnek a DirecTV otthoni bevezetésében, és azt javasoltam, hogy a videócsatornák mellé rádiócsatornákat is tegyenek” – mondta Briskman az IEEE Spectrumnak. “Azt mondta: ‘Tudod, Rob, az emberek otthon a tévét nézik, az autóban pedig rádiót hallgatnak. Én pedig azt mondtam: ‘Igazad van, Eddy, miért nem csináljuk ezt az autóban is? Erre ő azt mondta: ‘Ez technikailag lehetetlen’. Ezek harcias szavak voltak számomra.”
A műholdas kommunikáció feltétele a műhold és a vevő közötti látótávolság (LOS) fenntartása. Ami miatt a műholdas rádiózás lehetetlennek tűnt, az az volt, hogy a járművek elkerülhetetlenül áthaladtak hidak alatt, fák lombkoronái alatt vagy parkolóházakba hajtottak, alagutakba hajtottak, vagy elszigetelődtek a természetes vagy városi mély kanyonokban.
A Briskman előtt álló kihívás az volt, hogy olyan műholdakat és kiegészítő vevőket tervezzen, amelyek valahogyan a lehető legnagyobb mértékben fenntartják a LOS-t. Ha behajtanánk egy mélygarázsba és leparkolnánk, a jel elveszne, és ez ellen semmit sem lehetne tenni. De ha a LOS csak rövid időre szűnik meg, akkor valamilyen módon biztosítani kellett, hogy a vevőkészülék folytatni tudja a lejátszást, amíg újra fel nem veszi a jelet.
Briskman, az IEEE Life Fellowja szerint hét-nyolc évébe és legalább öt szabadalomnyi technológiába került, hogy a lehetetlent valóra váltsa.
A vevő és a műhold közötti LOS-kapcsolat fenntartásának nagy része a műholdak diverzitása volt. “Ez nem jelent mást, mint hogy két műholdat helyezünk fel, amelyek ugyanazt a jelet sugározzák, de az égbolt különböző részeire helyezzük őket. Ha az autó az egyik műholdat nem látja, remélhetőleg a másik műholdra szabad a látószöge” – magyarázza Briskman.
A magas épületekkel rendelkező városokban a műholdakat földi átjátszók, szárazföldi antennák egészítik ki, amelyek közvetlenül a városi kanyonokba sugározzák a jeleket. Ezek az intézkedések azt jelentették, hogy a Siriust hallgató autósok szinte mindig kapnak jelet, de a “szinte mindig” nem lenne elég jó. Briskman megjegyezte, hogy csak az Egyesült Államokban több százezer aluljáró van, és bármelyik alatt áthaladva mindkét műholdat blokkolhatná.
“A megoldás erre egy másik szabadalom volt, a műholdas idődiverzitás” – mondta Briskman. “Ez egyszerűen azt jelenti, hogy két műhold ugyanazt a jelet sugározza, de az egyiket késleltetjük, mondjuk, nagyjából 5 másodpercre.”
A vevő tartalmaz egy 5 másodperces puffert, így ha a műholdak blokkolva vannak, a vevő lejátssza a pufferelt adatokat. Ha 5 másodpercnél hosszabb ideig nem látunk egy műholdat, akkor kimarad, de az 5 másodperc elegendőnek bizonyult ahhoz, hogy a legtöbb Sirius előfizető a legtöbb aluljárón programmegszakítás nélkül átjusson.”
A vevőkészülékben történik a bejövő jelek dekódolása és visszafejtése. Briskman szerint a Sirius rádió szokatlan, mert valójában három független vevőkészülékkel rendelkezik, egy-egy a két műholdhoz és egy a földi átjátszókhoz. A három külön vevő kezelésére egy úgynevezett maximális arányú kombinátort fejlesztett ki. Ha két vagy három erős jel érkezik a vevőkészülékekből, ez az áramkör fázisba hozza őket, és – ahogy a neve is mutatja – kombinálja őket. Ezzel szemben, ha egy vagy két jel rossz, akkor elnyomja őket.
A Sirius rádió valójában két különálló egységből áll. Van az első, a vevőkészülékekkel ellátott, a jármű utasterében. Ez az a rész, ami úgy néz ki, mint egy tipikus műszerfali rádió, kijelzős képernyővel. A másik a tetőre vagy a csomagtartóra van szerelve. Ez tartalmazza az antennát és egy alacsony zajszintű vevőt. Ez veszi a műholdaktól érkező jeleket (a 2300 megahertzes sávban kissé eltérő frekvencián), felerősíti őket, lefelé konvertálja őket körülbelül 75 MHz-re, és befuttatja a főfülkében lévő első egységbe.
A minden irányú antenna meglehetősen kicsi, körülbelül 30 milliméter széles, vagyis nagyjából akkora, mint egy amerikai féldolláros érme. Briskman a mai napig elkeseredett azon, hogy az autógyártók általában ragaszkodnak ahhoz, hogy a műholdas rádió antennáját egy GPS-antennával csomagolják össze, ami a kombinált antennaegységet sokkal nagyobbá teszi, mint szeretné.
Briskman úgy emlékszik, hogy mind a műholdak, mind a rádióvevőkészülékek bevezetése zökkenőmentesen ment. A fejlesztés legmegterhelőbb és legtöbb iterációt igénylő része a felhasználói felület megtervezése volt, amit csak súlyosbított, hogy minden autógyártónak más-más elképzelése volt arról, hogyan kell működnie. “Az ember nem gondolná, hogy egy ilyen dologra sok időt kell fordítani, de muszáj volt. De megérte, mert az ügyfelek értékelték a rádió egyszerű kezelhetőségét” – mondja.
Azokban a szédületes kezdeti időkben a Siriusnak volt egy riválisa, az XM. A Sirius elsőként szerzett műsorszórási engedélyt, de az XM megelőzte a piacon, és 2001 szeptemberében indult el. A Sirius 2002 februárjában kezdte meg a sugárzást. Az XM eredetileg a GM, a Honda és a Toyota mellett kapott helyet. Közben a BMW, a Chrysler és a Ford is a Siriushoz szerződött.
A műholdas rádiók piaca azonban kemény volt. Az XM végül 11. fejezet szerinti csődvédelmet kért. A két vállalat azzal érvelt, hogy mindkettőjük számára a túlélés egyetlen módja az egyesülés, és erre 2008-ban engedélyt kaptak a szabályozó hatóságoktól. Az egyesülés óta a kombinációnak elég előfizetője volt ahhoz, hogy nyereséges maradjon.
A SiriusXM folyamatosan fejlesztette technológiáját. A Sirius eredeti rádiójának chipkészlete két IC-készlet volt, a chipek 160 nanométeres tervezési szabályok szerint készültek. A vállalat 2004-ben ezt a párost egy 130 nm-es chipre csökkentette. Az egyesülés utáni vállalat folytatta a munkát; 2014-ben a chipet ismét 40 nm-re csökkentették – jegyzi meg Briskman.
Hartensteint 2009-ben nevezték ki a vállalat XM felének elnökévé; az egyesített SiriusXM igazgatósági tagja marad. Briskman még mindig az autópályán cirkál a BMW-jével, lehúzott tetővel (“kabriós fickó vagyok”), a Siriusly Sinatra (71. Ch.) és a ’40s Junction (73. Ch.) műsorát bömböltetve. A SiriusXM rádiót ma már a világszerte gyártott autók háromnegyedébe beszerelték.