La radio digital es el uso de tecnología digital para transmitir o recibir a través del espectro radioeléctrico . La transmisión digital por ondas de radio incluye la radiodifusión digital y, especialmente, los servicios de radiocomunicación con audio digital .
En los sistemas de radiodifusión digital , la señal de audio analógica se digitaliza , se comprime utilizando un formato de codificación de audio como AAC+ ( MDCT ) [1] o MP2 y se transmite utilizando un esquema de modulación digital . El objetivo es aumentar el número de programas de radio en un espectro determinado, mejorar la calidad del audio, eliminar los problemas de desvanecimiento en entornos móviles, permitir servicios de transmisión de datos adicionales y disminuir la potencia de transmisión o el número de transmisores necesarios para cubrir un espectro determinado. región. Sin embargo, la radio analógica (AM y FM) es aún más popular y escuchar radio a través de IP ( Protocolo de Internet ) está ganando popularidad.
En 2012, la Unión Internacional de Telecomunicaciones reconoció cuatro sistemas de radio inalámbricos digitales : los dos sistemas europeos Digital Audio Broadcasting (DAB) y Digital Radio Mondiale (DRM), el japonés ISDB-T y la técnica en banda en canal utilizada en el Estados Unidos y el mundo árabe y catalogado como HD Radio .
Una definición más antigua, todavía utilizada en la literatura de ingeniería de comunicaciones, es la de tecnologías de transmisión digital inalámbrica , es decir, estándares de comunicación por microondas y radiofrecuencia en los que las señales de información analógica y los datos digitales se transportan mediante una señal digital , mediante un método de modulación digital. Esta definición incluye sistemas de radiodifusión como la televisión digital y la radiodifusión digital, pero también estándares de radio digital bidireccional como los teléfonos móviles de segunda generación ( 2G ) y, posteriormente, comunicaciones de corto alcance como los teléfonos inalámbricos digitales , las redes informáticas inalámbricas , enlaces de radio digitales por microondas, sistemas de comunicación en el espacio profundo , como las comunicaciones hacia y desde las dos sondas espaciales Voyager , etc.
Una definición menos común son las implementaciones de transmisores y receptores de radio que se basan en el procesamiento de señales digitales , pero que pueden transmitir o recibir estándares de transmisión de radio analógica, por ejemplo, radio FM. Esto puede reducir el ruido y la distorsión inducida en la electrónica. También permite implementaciones de radio por software , donde la tecnología de transmisión se cambia simplemente seleccionando otra pieza de software. Sin embargo, en la mayoría de los casos, esto aumentaría el consumo de energía del equipo receptor [ cita requerida ] .
Los estándares del servicio de radio de audio digital pueden proporcionar servicio de radio terrestre o satelital . Los sistemas de transmisión de radio digital generalmente están diseñados para dispositivos móviles portátiles, como sistemas de televisión móvil , a diferencia de otros sistemas de televisión digital que normalmente requieren una antena direccional fija. Algunos sistemas de radio digital brindan soluciones en banda en canal (IBOC) que pueden coexistir o transmitir simultáneamente con transmisiones analógicas AM o FM, mientras que otros están diseñados para bandas de radiofrecuencia designadas. Este último permite que una señal de radio de banda ancha transporte un múltiplex de varios canales de radio de diversas velocidades de bits, así como servicios de datos y otras formas de medios. Algunos sistemas de radiodifusión digital permiten redes de frecuencia única (SFN), donde todos los transmisores terrestres de una región que envían el mismo múltiplex de programas de radio pueden utilizar el mismo canal de frecuencia sin problemas de autointerferencia , mejorando aún más la eficiencia espectral del sistema .
Si bien la radiodifusión digital ofrece muchos beneficios potenciales, su introducción se ha visto obstaculizada por la falta de un acuerdo global sobre normas y muchas desventajas. El estándar DAB Eureka 147 para radio digital está coordinado por el Foro Mundial DMB . Este estándar de tecnología de radio digital se definió a finales de los años 1980 y ahora se está introduciendo en algunos países europeos. Los receptores comerciales DAB comenzaron a venderse en 1999 y, en 2006, 500 millones de personas se encontraban en el área de cobertura de las emisiones DAB, aunque para entonces las ventas sólo habían despegado en el Reino Unido y Dinamarca . En 2006 había aproximadamente 1.000 estaciones DAB en funcionamiento. [2] Ha habido críticas al estándar Eureka 147 y por eso se ha introducido un nuevo estándar ' DAB+ '.
El estándar DRM se utiliza desde hace varios años para transmitir digitalmente en frecuencias inferiores a 30 MHz (onda corta, onda media y onda larga). También existe ahora el estándar extendido DRM+, que está diseñado para bandas VHF. [3] Se han realizado pruebas de DRM+ en países como Brasil, Alemania, Francia, India, Sri Lanka, Reino Unido, Eslovaquia, Italia (incluido el Vaticano) y Suecia. [4]
DRM+ es considerado [ ¿por quién? ] como un estándar más transparente y menos costoso que DAB+ y, por tanto, una mejor opción para la radio local [ cita requerida ] ; emisoras comerciales o comunitarias. Aunque DAB+ se introdujo en Australia, el gobierno concluyó en 2011 que se podría utilizar una preferencia por DRM y DRM+ por encima de HD Radio para complementar los servicios DAB+ en (algunas) áreas locales y regionales. [ cita necesaria ]
Hasta la fecha se han definido los siguientes estándares para radio digital unidireccional:
Consulte también software radio para obtener información sobre radios que utilizan procesamiento de señales digitales .
La radiodifusión de audio digital (DAB), también conocida como Eureka 147, ha sido adoptada por unos 20 países en todo el mundo. Se basa en el formato de codificación de audio MPEG-1 Audio Layer II y ha sido coordinado por WorldDMB .
WorldDMB anunció en noviembre de 2006 que DAB adoptaría el formato de codificación de audio HE-AACv 2, también conocido como eAAC+ . También se están adoptando el formato MPEG Surround y una codificación de corrección de errores más potente llamada codificación Reed-Solomon . [5] La actualización se ha denominado DAB+ . Los receptores que admiten el nuevo estándar DAB comenzaron a lanzarse durante 2007 con firmware actualizado disponible para algunos receptores más antiguos.
DAB y DAB+ no se pueden utilizar para TV móvil porque no incluyen ningún códec de vídeo. Los estándares relacionados con DAB Digital Multimedia Broadcasting (DMB) y DAB-IP son adecuados para radio y televisión móviles porque tienen MPEG 4 AVC y WMV9 respectivamente como formatos de codificación de vídeo . Sin embargo, se puede añadir fácilmente un subcanal de vídeo DMB a cualquier transmisión DAB, ya que DMB fue diseñado desde el principio para ser transmitido en un subcanal DAB. Las transmisiones DMB en Corea transmiten servicios de audio DAB MPEG 1 Layer II convencionales junto con sus servicios de video DMB.
Estados Unidos ha optado por la tecnología patentada HD Radio , un tipo de tecnología dentro de banda en canal (IBOC). Según iBiquity , "HD Radio" es el nombre comercial de la compañía para su sistema de radio digital patentado, pero el nombre no implica alta definición ni "digital híbrido", como comúnmente se hace referencia incorrectamente a él.
Las transmisiones utilizan multiplexación por división de frecuencia ortogonal , una técnica que también se utiliza para la transmisión de televisión digital terrestre europea ( DVB-T ). La tecnología HD Radio fue desarrollada y tiene licencia de iBiquity Digital Corporation. Es una creencia generalizada [ ¿por quién? ] que una razón importante para la tecnología de radio HD es ofrecer algunos servicios de radio digital limitados preservando al mismo tiempo los "valores fijos" relativos de las estaciones involucradas y asegurar que los nuevos servicios de programación serán controlados por los licenciatarios existentes.
Los esquemas digitales de FM en Estados Unidos proporcionan audio a velocidades de 96 a 128 kilobits por segundo (kbit/s), con transmisiones auxiliares de "subportadora" de hasta 64 kbit/s. Los esquemas digitales AM tienen velocidades de datos de aproximadamente 48 kbit/s, y los servicios auxiliares se proporcionan a una velocidad de datos mucho más baja. Tanto el esquema FM como el AM utilizan técnicas de compresión con pérdidas para aprovechar al máximo el ancho de banda limitado .
Lucent Digital Radio, USA Digital Radio (USADR) y Digital Radio Express comenzaron a probar en 1999 sus diversos sistemas de transmisión digital, con la expectativa de informar sus resultados al Comité Nacional de Sistemas de Radio (NRSC) en diciembre de 1999. [ 6] Los resultados de estas pruebas aún no están claros, lo que en general describe el estado del esfuerzo de transmisión de radio digital terrestre en América del Norte .
Mientras las emisoras de radio terrestres tradicionales intentan "digitalizarse", la mayoría de los principales fabricantes de automóviles estadounidenses están promoviendo la radio digital por satélite . La tecnología HD Radio también ha hecho avances en el sector automotriz con opciones instaladas de fábrica anunciadas por BMW, Ford, Hyundai, Jaguar, Lincoln, Mercedes, MINI y Volvo. [7]
La radio satelital se distingue por estar libre de la censura de la FCC en los Estados Unidos , su relativa falta de publicidad y su capacidad de permitir que las personas en el camino escuchen las mismas estaciones en cualquier lugar del país. Actualmente, los oyentes deben pagar una tarifa de suscripción anual o mensual para poder acceder al servicio.
Sirius Satellite Radio lanzó una constelación de tres satélites Sirius durante el año 2000. Los satélites fueron construidos por Space Systems/Loral y fueron lanzados mediante propulsores rusos de protones . Al igual que con XM Satellite Radio, Sirius implementó una serie de repetidores terrestres donde, de otro modo, la señal del satélite sería bloqueada por grandes estructuras, incluidas estructuras naturales y edificios de gran altura.
XM Satellite Radio tiene una constelación de tres satélites, dos de los cuales se lanzaron en la primavera de 2001 y uno más tarde en 2005. Los satélites son satélites de comunicación Boeing 702 y fueron puestos en órbita mediante propulsores Sea Launch . Se construirán transmisores terrestres de respaldo ( repetidores ) en ciudades donde las señales de satélite podrían quedar bloqueadas por grandes edificios.
El 19 de febrero de 2007, Sirius Satellite Radio y XM Satellite Radio se fusionaron para formar Sirius XM Radio .
La FCC ha subastado asignaciones de ancho de banda para transmisiones por satélite en el rango de la banda S , alrededor de 2,3 GHz.
La radiodifusión terrestre tiene la ventaja de ser gratuita y local. La radio satelital no es ninguna de estas cosas; sin embargo, a principios del siglo XXI ha crecido al ofrecer contenido sin censura (en particular, el cruce de Howard Stern de la radio terrestre a la radio satelital) y canales de música totalmente digitales y sin comerciales que ofrecen formatos de radio similares a las estaciones locales.
La señal "HD Radio" de una estación de transmisión FM en los EE. UU. tiene una distancia de escucha limitada desde el sitio de la torre de transmisión. Las regulaciones de la FCC actualmente limitan la potencia de la parte digital de transmisión de la estación al 10% de la potencia analógica existente permitida a la estación. Incluso con este nivel de potencia, la presencia de la señal digital justo al lado de la señal analógica de la estación puede provocar que las radios más antiguas capten ruido debido a problemas para rechazar la señal digital adyacente. "Todavía existen algunas preocupaciones de que HD Radio en FM aumente la interferencia entre diferentes estaciones a pesar de que HD Radio al nivel de potencia del 10% encaja dentro de la máscara espectral de la FCC". HD Radio HD Radio#citar nota-14 .
"HD Radio" permite que cada estación de transmisión existente agregue "canales" adicionales en los EE. UU. transmitiendo una señal digital en ambos lados de su canal, justo más allá de su señal de modulación de frecuencia analógica existente. La señal de HD Radio ocupa los 0,1 MHz que comienzan 0,1 MHz por encima y por debajo de la frecuencia portadora de la estación. Por ejemplo, si la frecuencia portadora de la señal analógica de una estación es 93,3 MHz, la señal digital ocupará los 93,1–93,2 MHz y 93,4–93,5 MHz dentro de la banda de transmisión de FM. Se pueden transportar varios flujos de audio digital, o "subcanales", dentro de este único flujo de datos digitales, siendo el número de audio de los subcanales y las asignaciones de ancho de banda a elección de la estación. En el sintonizador de radio, aparecerán como (en el caso anterior) "93.3-2", "93.3-3", etc. Las frecuencias que se utilizan no cambian a medida que se agregan más canales a una estación de radio (93,3 MHz en el ejemplo anterior). En cambio, simplemente se reasigna una cantidad total fija de ancho de banda entre las transmisiones de audio, de modo que ahora cada una recibe menos ancho de banda y, por lo tanto, menor calidad de audio que antes.
No existe una transición obligatoria a nivel federal a HD Radio para las estaciones de FM y AM. Sin embargo, el 27 de octubre de 2020, la FCC aprobó la operación voluntaria de AM totalmente digital en todo el país. [8]
Canadá comenzó a permitir transmisiones experimentales de HD Radio en diciembre de 2012 y subcanales de audio digital caso por caso, siendo las primeras estaciones en el país CFRM-FM en Little Current , CING-FM en Hamilton y CJSA-FM en Toronto (con un cuarto, CFMS-FM en el suburbio de Markham en Toronto , solicitando operar la tecnología HD Radio), todo dentro de la provincia de Ontario. [9] [10]
En el Reino Unido , el 44,3% de la población dispone actualmente de un aparato de radio digital DAB y el 34,4% de la escucha se realiza en diferentes plataformas digitales. Debido al éxito inicial del antiguo estándar DAB, la transición al más eficiente DAB+ lleva más tiempo. Si se desconectara el DAB, los receptores más antiguos dejarían de tener valor. En 2020, aproximadamente la mitad de las estaciones del Reino Unido utilizan DAB+.
26 millones de personas, o el 39,6% de una población de 65,64 millones, sintonizan ahora la radio digital cada semana, un aumento interanual de 2,6 millones, según RAJAR en el primer trimestre de 2013. Pero la escucha de FM ha aumentado al 61% y la DAB disminuyó al 21%. Los oyentes DAB también pueden utilizar AM y FM. [11]
El Reino Unido tiene actualmente la red de radio digital más grande del mundo, con alrededor de 500 transmisores, dos conjuntos DAB a nivel nacional y 48 conjuntos DAB locales y regionales, que transmiten más de 250 estaciones de radio comerciales y 34 de la BBC ; En Londres se pueden recibir unas 100 estaciones . En la radio digital DAB la mayoría de los oyentes pueden recibir alrededor de 30 emisoras adicionales.
Las estaciones de radio digitales también se distribuyen en plataformas de televisión digital como Sky, Virgin Media y Freeview, así como en radio por Internet .
El Gobierno tomará una decisión sobre el cambio de radio sujeto al cumplimiento de criterios de escucha y cobertura. Un cambio a la radio digital mantendría la FM como plataforma, al tiempo que trasladaría algunos servicios a la distribución únicamente DAB.
Los dispositivos DAB+ en el Reino Unido estuvieron disponibles para el público en 2010
En 2020, las señales DAB+ cubren más del 90% de Alemania. Un multiplex nacional contiene tres emisoras públicas de Deutschlandfunk y 12 emisoras comerciales. En la mayoría de las zonas, se encuentran disponibles multiplexores adicionales con emisoras públicas y estaciones comerciales regionales.
La primera red de estaciones DAB se implementó en Baviera desde el 17 de octubre de 1995 hasta su cobertura total en 1999. Otros estados federados habían financiado una red de estaciones, pero la falta de éxito los llevó a descartar la financiación: el MDR ya se cortó en 1998 y Brandeburgo se declaró fracasado. en 2004. En cambio, Berlín/Brandenburgo comenzó a cambiar a la radio digital basada en un modo DVB-T de sólo audio, dado el éxito del estándar DVB-T en la región cuando la televisión analógica anterior se apagó en agosto de 2003 (siendo la primera región cambiar en Alemania). Durante ese tiempo, en 2004 se lanzó la variante DVB-H de la familia DVB para su transmisión a receptores móviles. Durante 2005, la mayoría de las estaciones de radio abandonaron la red DAB y solo un conjunto de emisoras de servicio público permaneció en la red de estaciones ahora totalmente financiada por el estado. Finalmente, el 15 de julio de 2009, la KEF ( comisión para determinar las necesidades financieras de los organismos de radiodifusión ) bloqueó la financiación federal hasta que se demostrara la viabilidad económica de la radiodifusión DAB, señalando a DVB-T como una alternativa viable.
En 2011 se reanudó el despliegue de la radio digital: una comisión conjunta de emisoras de radio públicas y privadas decidió en diciembre de 2010 "DAB+" como nuevo estándar nacional. La nueva red de emisoras comenzó según lo previsto el 1 de agosto de 2011 con 27 emisoras de 10 kW cada una. dando una cobertura del 70% en todo el país. Se creó un único "Bundesmux" ("fed-mux": abreviatura de "federal multiplex") en la banda 5C como una red de frecuencia única en el canal 5C (ver [1]). Tras el primer éxito de mercado de DAB+, en noviembre de 2012 el contratista decidió ampliar la red de emisoras de radio digitales.
Noruega fue el primer país donde se apagó la radio FM analógica en 2017 y fue reemplazada por la distribución DAB+ a nivel nacional.
Las estaciones locales pueden seguir transmitiendo en FM.
Dado que DAB está disponible en Bélgica, Países Bajos, Suiza, Dinamarca, Noruega y el norte de Italia, existe una buena cobertura en toda la zona troncal europea (consulte los países que utilizan DAB/DMB ), lo que indica un impulso suficiente en el mercado. Francia, España, Suecia y Polonia utilizan DAB+ sólo en las grandes ciudades.
Portugal y Finlandia abandonaron el DAB. Finlandia solicita a la UE que exija que los fabricantes de automóviles admitan FM de manera similar a DAB.
Australia inició la transmisión regular de audio digital utilizando el estándar DAB+ el 4 de mayo de 2009, [12] después de muchos años de probar sistemas alternativos. Los servicios de radio normales operan en las bandas AM y FM, así como cuatro estaciones (ABC y SBS) en canales de televisión digital. Los servicios están funcionando actualmente en las cinco capitales del estado: Adelaide , Brisbane , Melbourne , Perth y Sydney , y se están probando en Canberra y Darwin . [13]
¡Japón ha iniciado la transmisión de sonido terrestre utilizando ISDB-Tsb y MobaHO! Transmisión digital de sonido por satélite de 2,6 GHz
El 1 de diciembre de 2005, Corea del Sur lanzó su servicio T-DMB que incluye estaciones de radio y televisión. T-DMB es un derivado de DAB con especificaciones publicadas por ETSI . En 2005 se vendieron más de 110.000 receptores en un solo mes.
Hong Kong reemplazó DAB por DVB-T2 Lite.
Actualmente se está proporcionando radio digital al mundo en desarrollo. Una empresa de comunicaciones por satélite llamada WorldSpace estaba estableciendo una red de tres satélites, incluidos "AfriStar", "AsiaStar" y "AmeriStar", para proporcionar servicios de información de audio digital a África , Asia y América Latina . AfriStar y AsiaStar están en órbita. AmeriStar no se puede lanzar desde los Estados Unidos ya que Worldspace transmite en la banda L e interferiría con el ejército de los EE. UU., como se mencionó anteriormente. [ cita necesaria ] . en su apogeo brindó servicio a más de 170.000 suscriptores en África oriental y meridional, Oriente Medio y gran parte de Asia, de los cuales el 96% procedía de la India. Timbre Media junto con Saregama India planean relanzar la empresa. En 2013, Worldspace ya no existe, pero hay dos satélites en órbita que todavía tienen algunos canales. Consulte el artículo principal de WorldSpace .
Cada satélite proporciona tres haces de transmisión que pueden admitir 50 canales cada uno, transmitiendo noticias, música, entretenimiento y educación, e incluyendo un servicio multimedia informático. Las emisoras locales, regionales e internacionales estaban trabajando con WorldStar para proporcionar servicios.
Un consorcio de emisoras y fabricantes de equipos también está trabajando para llevar los beneficios de la transmisión digital al espectro de radio que actualmente se utiliza para las transmisiones de radio AM terrestre , incluidas las transmisiones internacionales de onda corta . Actualmente, más de setenta emisoras transmiten programas utilizando el nuevo estándar, conocido como Digital Radio Mondiale (DRM), y hay disponibles receptores DRM comerciales (aunque hay pocos modelos en el sitio web de DRM y algunos están descontinuados). El sistema de DRM utiliza el estándar aacPlus basado en MPEG-4 para codificar la música y CELP o HVXC para programas de voz. Sin embargo, actualmente su precio es demasiado elevado para que muchos habitantes del tercer mundo puedan costearlos. La adopción de DRM ha sido minúscula y muchas emisoras tradicionales de onda corta ahora sólo transmiten por Internet, utilizan satélites fijos (decodificadores de TV) o retransmisiones FM analógicas locales para ahorrar costes. Hay muy pocos aparatos de radio DRM (caros) disponibles y algunas emisoras (RTE en Irlanda en 252 kHz) han dejado de realizar pruebas sin lanzar un servicio.
Varios fabricantes japoneses ofrecen ahora receptores de radio DAB de bajo costo, y WorldSpace ha trabajado con Thomson Broadcast para introducir un centro de comunicaciones en las aldeas conocido como Telekiosk para llevar servicios de comunicaciones a las zonas rurales. Los Telekioscos son autónomos y están disponibles como unidades fijas o móviles.
El avance clave o la característica clave de los sistemas de transmisión de radio digital es que permiten una menor potencia de transmisión, pueden proporcionar resistencia al ruido, la diafonía y otras formas de interferencia y, por lo tanto, permiten reutilizar la misma frecuencia de radio a distancias más cortas. En consecuencia, la eficiencia espectral (el número de llamadas telefónicas por MHz y estación base, o el número de bit/s por Hz y transmisor, etc.) puede aumentarse suficientemente. La transmisión de radio digital también puede transmitir cualquier tipo de información, siempre que se haya expresado digitalmente . Anteriormente, los sistemas de comunicación por radio debían fabricarse expresamente para una determinada forma de comunicación: teléfono , telégrafo o televisión , por ejemplo. Todo tipo de comunicaciones digitales pueden multiplexarse o cifrarse a voluntad.
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