Para HD Radio, utilice la potencia máxima autorizada

Jeff Detweiler habla sobre otras mejores prácticas para aprovechar al máximo su IBOC FM digital

Por Paul Mclane ⋅

Como director senior de tecnología de transmisión en Xperi, Jeff Detweiler dirige el desarrollo de productos de transmisión y la introducción y lanzamiento de su marca HD Radio de tecnología en banda en el canal para las estaciones. Al principio de su carrera trabajó en Radio Systems, QEI Corp., Allied Broadcast Equipment, Lake Erie Radio y Nassau Broadcasting.

Esta entrevista está extraída del libro electrónico de Radio World "Maximizando su cobertura de FM".

Radio World: HD Radio plantea sus propias preguntas particulares para la cobertura de FM, Jeff. ¿Qué consejo darías?

Jeff Detweiler: Cuando se trata de maximizar la cobertura digital de HD Radio, las emisoras deberían considerar operar con la máxima potencia digital autorizada.

Las conversiones iniciales de estaciones en 2002 limitaron la potencia digital al 1% del ERP analógico. En 2010, la Oficina de Medios de la Comisión Federal de Comunicaciones adoptó una orden que establece procedimientos para permitir que las estaciones de FM aumenten voluntariamente los niveles de potencia digital híbrida, o ERP, de manera unilateral a –14 dBc. Un titular de licencia que desee una potencia digital superior a –14 dBc debe calcular actualmente la intensidad de campo analógica F(50,10) de la estación en todos los puntos del contorno protegido de 60 dBu F(50,50) de las primeras estaciones adyacentes potencialmente afectadas.

FCC Docket No. 99-325 contiene la información relevante para calcular la potencia digital máxima autorizada de su estación.

[Ed. Nota: La FCC está considerando una solicitud de la NAB y Xperi para utilizar una nueva fórmula para determinar qué estaciones pueden usar los niveles de potencia más altos permitidos para estaciones de FM digitales.]

RW: ¿Qué estrategias de mejora de la cobertura cree que se están aplicando?

Detweiler: Muchas emisoras que han adoptado la tecnología HD Radio están aprovechando la regulación de la FCC que permite que los canales de multidifusión digital alimenten a los traductores de FM. Hacerlo permite que la estación tenga otro canal analógico además de la señal de multidifusión digital. Xperi también ha observado estaciones que alquilan el canal multidifusión de otra emisora ​​para alimentar a un traductor. Las aplicaciones telefónicas de las estaciones permiten a las emisoras llegar a oyentes conectados a telefonía celular, y las redes HD de frecuencia única mejoran la cobertura digital en mercados con desafíos territoriales.

Una incorporación reciente al arsenal de la radio es DTS AutoStage, una solución de radio híbrida que combina mejoras de metadatos conectados por IP con transmisión inalámbrica. El contenido entregado por IP ofrece una rica experiencia auditiva mejorada con metadatos, así como un “seguimiento de servicio” cuando se conduce más allá del área de cobertura principal de la estación.

RW: ¿Existen estrategias particulares para resolver brechas y otros desafíos de señales?

Detweiler: Las señales multiplexadas por división de frecuencia ortogonal, u OFDM, utilizadas en la transmisión digital HD Radio son excelentes para superar la distorsión por trayectos múltiples. La redundancia espectral de las bandas laterales superior e inferior prácticamente elimina las interrupciones causadas por el desvanecimiento del canal. Los amplificadores OFDM síncronos (SFN) permiten una cobertura de HD Radio casi perfecta. Para los mercados de radiodifusión que tienen importantes obstrucciones del terreno, como los de la costa oeste de EE. UU., las redes de frecuencia única y los amplificadores sincrónicos ofrecen mejoras de cobertura considerables.

RW: ¿Qué opciones legales para mejorar la huella podría recomendar un consultor?

Detweiler: Siempre hemos recomendado que las estaciones de radio discutan su estrategia técnica y de licencias con su abogado de comunicaciones. Algunas de las herramientas disponibles para aumentar la cobertura pueden incluir acuerdos de interferencia mutua y optimización de antenas direccionales para mudanzas.

RW: ¿Se están implementando estrategias en estos días para ubicar traductores en los principales mercados para repetir señales de rimshot?

Detweiler: Los grupos de transmisión que poseen estaciones en el mercado y rim-shots han utilizado sus canales de multidifusión HD para transmitir la programación de las estaciones de rimshot. Estos nuevos canales multicast ofrecen una gran cobertura y también pueden servir para alimentar a los traductores.

RW: Mencionaste las SFN. ¿Valen la pena?

Detweiler: Sí, las SFN son valiosas y muchas implementaciones han demostrado un aumento en la cobertura digital. Una SFN puede ser la única manera de atender a mercados desatendidos que han quedado oscurecidos por el terreno. Sin embargo, las redes de una sola frecuencia son potencialmente desafiantes ya que requieren redes sofisticadas de entrega de señales y requieren más cuidado y alimentación que las señales de FM convencionales.

Se han empleado redes de frecuencia única de HD Radio en ubicaciones que tienen suficiente blindaje del terreno para minimizar la interferencia entre símbolos OFDM en las regiones de superposición de señales. Si bien OFDM es más tolerante a cualquier desalineación entre el principal y el amplificador, la alineación analógica aún domina. A menos que estemos proponiendo amplificadores totalmente digitales, las necesidades de la señal analógica aún dominan el diseño de sincronización del sistema.

RW: ¿Qué se puede lograr modificando los niveles de potencia de HD Radio?

Detweiler: El funcionamiento de HD Radio al 10% de la señal analógica ERP ofrece una cobertura igual o mejor que la analógica. Sin embargo, hay situaciones en las que el equipo se compró antes del aumento de potencia digital de 2010 y es posible que solo se pueda lograr un funcionamiento a –10 dBc con un costo adicional. Además, si un aumento de la potencia digital ampliaría la cobertura más allá de las zonas pobladas, sería difícil justificar el gasto fuera de una mayor penetración en los edificios. En cualquier caso, probar la cobertura a niveles de potencia digital incrementales entre –14 dBc y –10 dBc permitiría a la estación determinar el punto exacto de retorno decreciente.

RW: ¿Y qué pasa con el cambio de modos de HD Radio, con respecto a las capacidades del transmisor TPO?

Detweiler: Al dimensionar un transmisor para el funcionamiento de HD Radio, se debe determinar el margen adecuado para el modo de servicio: MP1, MP3, MP11, etc. A medida que la potencia digital aumenta por encima de –14 dBc, la potencia integrada total también aumenta. Por ejemplo, el Modo MP1 a –10 dBc tendrá portadoras digitales al 10% de la potencia analógica. Si se transmite el modo MP11, los canales lógicos de la partición extendida son aditivos. La potencia integrada de las particiones primaria y extendida representa ahora el 14% de la potencia analógica. Todas las particiones portadoras (P1 y P3) se transmiten con la misma amplitud, pero la potencia integrada total aumenta proporcionalmente.

RW: ¿Puede una estación mejorar la cobertura mediante niveles de inyección RBDS/RDS?

Detweiler: aumentar el nivel de inyección de la subportadora RBDS (RDS) aumenta la relación señal-ruido. Esta SNR mejorada facilita a los receptores la decodificación sin errores, en entornos de recepción desafiantes como multitrayectos, interferencias cocanal y bajos niveles de señal. Para las estaciones que operan con las particiones extendidas de HD Radio habilitadas, se debe tener cuidado al aumentar la inyección de RBDS más allá del 6%, ya que la intermodulación con piloto de 19 kHz degradará el rendimiento mejorado de la portadora.

RW: ¿Pueden los FM aumentar la cobertura al pasar a mono?

Detweiler: Generalmente se acepta que la transmisión de una señal FM estéreo genera una penalización de 23 dB en la relación señal-ruido respecto de una señal FM monoaural analógica. Esto se debe al aumento del ruido de fondo en el rango de subportadora de 23 kHz a 53 kHz en comparación con la SNR monoaural de 0 Hz a 15 kHz. Esto tiene un impacto significativo en la SNR recuperada del FM analógico. Para formatos compatibles con programas monoaurales como noticias, entrevistas y deportes, esto ofrece un beneficio sustancial en el rendimiento analógico en el límite de la cobertura, pero no ofrecerá ninguna mejora para el formato digital.

RW: ¿Qué impacto tiene el diseño de la antena en la cobertura y la eficiencia?

Detweiler: El ancho del haz de la antena está determinado tanto por el número de bahías como por la distancia entre los elementos. Una antena con mayor ancho de haz produce menos nulos en el patrón de elevación de la antena, enfocando más señal en el haz formado. Un diseño espaciado de media onda reducirá la profundidad de estos nulos y también reducirá la radiación a 90 grados del haz. Estos diseños de media onda se consideran deseables para reducir la radiación descendente cuando se ubican en el techo de edificios poblados.

RW: Por último, ¿qué innovaciones en antenas o tecnologías relacionadas pueden contribuir a maximizar la cobertura?

Detweiler: Las innovaciones en software de modelado y diseño han mejorado el rendimiento del sistema y han hecho que los sistemas de antena maestra y combinador sean más rentables que nunca. La verificación con drones de la intensidad relativa del campo es esencial para validar la instalación adecuada en la estructura de la torre. Estos sitios de antena maestra optimizados ofrecen una cobertura mejorada para todas las estaciones participantes.

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Pablo McLane

Paul McLane es editor en jefe de Radio World, a la que se incorporó en 1996. Dirige el contenido editorial de 32 números impresos anuales; los boletines diarios SmartBrief de RW; transmisiones web; y una biblioteca en crecimiento de más de 100 libros electrónicos. Ha entrevistado a directores de ingeniería, presidentes de la FCC, personalidades de la radio del Salón de la Fama y líderes de alto nivel sobre radio digital, automóviles conectados, estándares de la industria y otros temas. Antes de RW, fue un periodista televisivo galardonado y ejecutivo de marketing y ventas de tecnología.

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