El método IBOC ( dentro de banda y en canal ) es un método híbrido de transmisión de señales de radio digital y analógica simultáneamente en la misma frecuencia . El nombre se refiere a las nuevas señales digitales que se transmiten en la misma banda AM o FM (dentro de banda) y se asocian con un canal de radio existente (en canal). Al utilizar subportadoras digitales adicionales o bandas laterales , la información digital se multiplexa en señales existentes, evitando así la reasignación de las bandas de transmisión.
El IBOC se basa en áreas no utilizadas del espectro existente para enviar sus señales. Esto es particularmente útil en FM al estilo de América del Norte, donde los canales están ampliamente espaciados a 200 kHz pero utilizan solo alrededor de 50 kHz de ese ancho de banda para la señal de audio. En la mayoría de los países, el espaciamiento entre canales de FM puede ser de hasta 100 kHz, y en AM es de solo 10 kHz. Si bien todos estos ofrecen cierto espacio para transmisiones digitales adicionales, la mayor parte de la atención en IBOC se centra en la banda FM en los sistemas de América del Norte; en Europa y muchos otros países, se asignaron bandas completamente nuevas para sistemas totalmente digitales.
Los estándares de radio digital generalmente permiten que múltiples canales de programas se multiplexen en una sola transmisión digital. En FM de América del Norte, esto normalmente permite dos o tres señales de alta fidelidad combinadas en un canal, o una señal de alta fidelidad más varios canales adicionales en niveles de fidelidad media que son de mucha mayor calidad que AM. Para una capacidad aún mayor, algunas subportadoras existentes se pueden sacar del aire para proporcionar ancho de banda adicional en la banda base de modulación . En FM, por ejemplo, esto podría significar eliminar el estéreo de la señal analógica, confiando en la señal digital para proporcionar estéreo donde se desee, haciendo así espacio para otro canal digital. Debido al ancho de banda reducido en AM, IBOC es incompatible con el estéreo analógico, aunque eso rara vez se implementa, y los canales adicionales se limitan a voz altamente comprimida, como el tráfico y el clima .
Con el tiempo, las estaciones pueden pasar del modo híbrido digital/analógico al totalmente digital, eliminando el audio monofónico de banda base.
En FM se utilizan tres métodos de transmisión IBOC, principalmente en los Estados Unidos .
La primera y única tecnología digital aprobada para su uso en frecuencias de transmisión AM y FM por la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos es el sistema patentado HD Radio desarrollado por iBiquity Digital Corporation [1] , que transmite energía más allá del canal FM de ±100 kHz asignado. Esto crea posibles problemas de interferencia con los canales adyacentes [2] . Este es el sistema más utilizado, con aproximadamente 1560 estaciones que transmiten HD Radio en los EE. UU. [3], además de más de 800 nuevos canales de multidifusión (a enero de 2010). Existe una tarifa de licencia única para iBiquity Digital, por el uso de su propiedad intelectual, así como costos para equipos nuevos que varían de $50 000 a $100 000 dólares estadounidenses (2010) por estación.
El otro sistema es FMeXtra de Digital Radio Express, que en su lugar utiliza subportadoras dentro de la señal existente. Este sistema se introdujo más recientemente. El FMeXtra es compatible con HD Radio en modo híbrido, pero no en modo totalmente digital, y con RBDS . La subportadora estéreo se puede eliminar para dejar más espacio disponible para FMeXtra en la banda base de modulación. Sin embargo, el sistema no es compatible con otras subportadoras de 67–92 kHz existentes que en su mayoría han caído en desuso. El sistema es mucho menos costoso y menos complicado de implementar, ya que solo necesita conectarse al excitador existente y no requiere tarifas de licencia. FMeXtra tiene generalmente todas las funciones de usuario de HD Radio, incluida la capacidad de multidifusión, la capacidad de transmitir varios programas de audio diferentes simultáneamente. Utiliza el códec aacPlus (HE-AAC).
FMeXtra puede restringir la escucha con acceso condicional y cifrado .
Digital Radio Mondiale permite la transmisión simultánea de múltiples flujos de datos junto con una señal de audio. El modo DRM para VHF ofrece anchos de banda de entre 35 kbit/s y 185 kbit/s y hasta cuatro flujos de datos simultáneos, lo que permite transmitir audio de calidad DVD envolvente 5.1 junto con otros contenidos multimedia (imágenes, vídeo o contenido HTML son ejemplos típicos). [4]
Si bien no es compatible con versiones anteriores de los equipos receptores de FM existentes, con transmisiones codificadas digitalmente mediante HE-AAC o xHE-AAC , esta capacidad de operar dentro del espectro de FM acordado internacionalmente de 88-108 MHz hace que DRM sea un candidato viable para su adopción futura si los países comienzan a eliminar sus transmisiones analógicas.
iBiquity también creó un sistema de radio HD de onda media para AM, que es el único sistema aprobado por la Comisión Federal de Comunicaciones para la transmisión digital de AM en los Estados Unidos. [5] El sistema de radio HD emplea el uso de bandas laterales digitales inyectadas por encima y por debajo de la porción audible del audio analógico en la portadora principal. Este sistema también modula la fase de la portadora en cuadratura e inyecta más información digital en esta porción modulada en fase de la portadora. Se basa en el principio de AM estéreo , donde coloca una señal digital donde el sistema C-QUAM colocaría la información de decodificación estéreo analógica.
Digital Radio Mondiale ha tenido mucho más éxito [ cita requerida ] en la creación de un sistema AM, y uno que podría ser mucho menos costoso de implementar que cualquier sistema HD Radio propietario , aunque requiere una nueva frecuencia. Es el único que ha sido aceptado en onda media pero también en onda corta (y posiblemente en onda larga ) por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) para su uso en las regiones I y III, pero aún no en la región II, las Américas . El sistema HD Radio también ha sido aprobado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones.
CAM-D es otro método, aunque es más una extensión del sistema actual. Desarrollado por el pionero de la AM estéreo Leonard R. Kahn , codifica los agudos en bandas laterales digitales muy pequeñas que no causan interferencias a los canales adyacentes y los mezcla nuevamente con la banda base analógica. A diferencia de los otros dos, no está diseñado para ser multicanal, optando por la calidad sobre la cantidad. A diferencia del sistema HD que iBiquity llama "digital híbrido", el sistema CAM-D es realmente un híbrido directo de analógico y digital. Algunos ingenieros creen que CAM-D puede ser compatible con la AM estéreo analógica con la ingeniería adecuada.
Los críticos del CAM-D señalan varios inconvenientes:
Mientras que el Reino Unido y muchos otros países han elegido la norma Eureka 147 de radiodifusión de audio digital (DAB) para crear un servicio de radio digital, Estados Unidos ha seleccionado la tecnología IBOC para sus estaciones digitales AM y FM. La banda que se utiliza habitualmente para la DAB terrestre forma parte de la banda VHF III, que no sufre los importantes problemas de visibilidad directa de la banda L. Sin embargo, no está disponible en América del Norte, ya que ese tramo está ocupado por los canales de televisión del 7 al 13 y la banda de radioaficionados de 1,25 metros (222 MHz). Las estaciones que actualmente ocupan ese espectro no quisieron ceder su espacio, ya que la VHF ofrece varias ventajas con respecto a la UHF: potencia relativamente menor, propagación a larga distancia (hasta 160 km con una antena en el tejado) y una longitud de onda más larga que es más robusta y menos afectada por las interferencias. En Canadá, la Comisión Canadiense de Radio, Televisión y Telecomunicaciones (CRTC) sigue siguiendo la norma analógica, por lo que los canales siguen sin estar disponibles allí también. Las pruebas de HD Radio han sido autorizadas en Canadá, así como en otros países alrededor del mundo.
También existía la preocupación de que la marca de las estaciones de AM y FM, que utilizan sus frecuencias actuales, se perdería ante los nuevos números de canal, aunque los canales virtuales como los de la televisión digital eliminarían esto. Además, varias estaciones competidoras tendrían que compartir un transmisor que las multiplexara a todas en un conjunto con la misma área de cobertura (aunque muchas estaciones de FM ya están diplexadas en grandes ciudades como Nueva York). [1] Otra preocupación para los operadores de estaciones de FM era que las estaciones de AM podrían repentinamente estar en competencia con la misma alta calidad de audio, aunque FM todavía tendría la ventaja de velocidades de datos más altas (300 kbit/s frente a 60 kbit/s en el estándar HD Radio) debido a un mayor ancho de banda (100 kHz frente a 10 kHz).
La ventaja más importante de IBOC es su relativa facilidad de implementación. Las radios analógicas existentes no se vuelven obsoletas y el consumidor y la industria pueden realizar la transición a la tecnología digital a un ritmo racional. Además, la infraestructura tecnológica ya está en marcha: la mayoría de los principales fabricantes de equipos de transmisión están implementando la tecnología IBOC y más de 60 fabricantes de receptores están vendiendo dispositivos de recepción IBOC. En el Reino Unido, Dinamarca, Noruega y Suiza, que son los países líderes en cuanto a la implementación de DAB, las estaciones de radio estéreo con códec MPEG-1 Audio Layer II (MP2) de primera generación en DAB tienen una calidad de sonido inferior a la FM, lo que ha provocado una serie de quejas. [6] El ancho de banda típico para los programas DAB es de sólo 128 kbit/s utilizando el códec de primera generación, el estándar MP2 menos robusto que requiere al menos el doble de esa velocidad para ser considerado de calidad cercana a la de un CD. [7] [8]
Se ha implementado una versión actualizada del estándar Eureka-147, denominada DAB+. Este método de compresión, que utiliza el CODEC MPEG-4 HE-AAC v2 de alta calidad y más eficiente, permite que el sistema DAB+ transmita más canales o tenga una mejor calidad de sonido a la misma tasa de bits que el sistema DAB original. Es la implementación de DAB+ la que se considerará para los nuevos diseños de estaciones y no el esquema DAB anterior que utilizaba el CODEC MUSICAM. El sistema DAB+ fue coordinado y desarrollado por el Foro Mundial DAB, formado en 1997 a partir de la antigua organización. Le otorga al sistema Eureka-147 una calidad por tasa de bits similar a la del sistema IBOC y, por lo tanto (podría decirse) una mejor calidad de sonido que la FM. [9]
En Estados Unidos, el sistema AM IBOC todavía se enfrenta a algunos retos tecnológicos importantes, como la interferencia nocturna con otras estaciones. iBiquity utilizó inicialmente un sistema de compresión de audio conocido como PAC (también utilizado a una tasa de bits más alta en la radio por satélite Sirius, véase Servicio de radio de audio digital ), pero en agosto de 2003 se realizó un cambio a HDC (basado en ACC) para rectificar estos problemas. HDC se ha personalizado para IBOC y también es probable que los derechos de patente y las regalías de cada transmisor y receptor se puedan conservar durante más tiempo creando un sistema más propietario. Digital Radio Mondiale también está desarrollando un sistema IBOC, que probablemente se utilizará en todo el mundo con la radio de onda corta AM y posiblemente con la radiodifusión AM y FM. Ninguno de ellos ha sido aprobado aún para la región 2 de la UIT (las Américas). Sin embargo, el sistema, a diferencia de HD Radio, no permite que la señal analógica existente y la señal digital convivan en el mismo canal. DRM requiere un canal adicional para mantener ambas señales.
Tanto las señales IBOC de AM como las de FM causan interferencias a las estaciones de canales adyacentes, pero no dentro de los contornos protegidos libres de interferencias de la estación designados por la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos (FCC). Esto ha dado lugar a términos despectivos como IBAC (canal adyacente en banda) e IBUZ (ya que la interferencia suena como un zumbido). El alcance de una estación en un receptor de HD Radio es algo menor que su señal analógica. En junio de 2008, un grupo de emisoras y fabricantes de equipos estadounidenses solicitó a la FCC de los Estados Unidos que aumentara la potencia IBOC de FM permitida del 1% (actualmente) a un máximo del 10% de la potencia analógica. El 29 de enero de 2010, la FCC aprobó la solicitud. [10] Además, la conducción troposférica y el salto electrónico pueden reducir el alcance de la señal digital, así como de la analógica.
Las radios digitales IBOC que utilizan el estándar de iBiquity se comercializan bajo la marca "HD Radio" para destacar la supuesta calidad de recepción. A junio de 2008, se han fabricado más de 60 modelos de receptores diferentes y las estaciones han recibido autorización general (ya no individual ni experimental) de la FCC de EE. UU. para transmitir en un modo multicanal multiplexado en FM. Originalmente, el uso de la transmisión HD Radio en AM estaba limitado únicamente al día y no se permitía durante la noche debido a posibles problemas con la propagación de la radio por ondas ionosféricas. La FCC levantó esta restricción a principios de 2007. Sin embargo, DRM se está utilizando en toda Europa en onda corta, que es completamente onda ionosférica AM, sin problemas. Con el receptor adecuado, muchas de esas estaciones también se pueden escuchar en América del Norte, sin la señal analógica.
La tecnología HD Radio se puso a prueba en 2004 con pruebas iniciales en Buenos Aires. Las pruebas adicionales de la tecnología comenzaron a principios de 2007.
La emisora gubernamental BETAR comenzó a transmitir HD Radio en su frecuencia de 100,0 MHz el 9 de noviembre de 2016 desde su sede en Agargaon, en Dhaka. La transmisión utiliza un sistema GatesAir de 10 kW. La frecuencia de 100,0 MHz transmite programas de BBC World Service, entre otros. HD 1, 2, 3 y 4 están configurados. También se agregará HD Radio a una segunda transmisión en 88,8 MHz desde la misma sede.
Los ensayos y pruebas de la tecnología HD Radio comenzaron en Sarajevo en marzo de 2007.
Las pruebas de HD Radio y DRM en Brasil comenzaron a mediados de la década de 2000. No se permiten transmisiones regulares de HD Radio o DRM en Brasil ya que el estándar de radio digital en ese país aún no está definido. Se otorgaron licencias experimentales de uno o dos años a algunas emisoras. Se realizó un estudio conjunto del gobierno (Ministerio de Comunicaciones y ANATEL) y el Instituto Nacional de Metrología (Inmetro) [11] y el Consejo Consultivo de Radio Digital concluyó que HD Radio y DRM no cumplen con la misma cobertura de transmisión analógica [12] con 20 dB menos de potencia. Se espera que se realicen nuevas pruebas antes de tomar una decisión sobre el estándar brasileño de radio digital. Brasil está considerando la adopción de Digital Radio Mondiale o HD Radio.
Después de haber utilizado la banda L DAB durante varios años, la Comisión Canadiense de Radio, Televisión y Telecomunicaciones (CRTC) y la Corporación Canadiense de Radiodifusión (CBC) también han analizado el uso de HD Radio, dado su progreso gradual en el vecino país de los EE. UU. La CBC comenzó las pruebas de HD Radio en septiembre de 2006, centrándose en las transmisiones desde Toronto y Peterborough, Ontario . [ cita requerida ]
Desde entonces, el CRTC ha revisado su política sobre radio digital para permitir las operaciones de HD Radio. [13] El uso de HD Radio está ahora muy extendido en mercados urbanos densos como Toronto , Vancouver y Ottawa , con cierto uso también en la banda AM. [14]
Las pruebas iniciales del sistema HD Radio comenzaron en Praga en febrero de 2007.
En China, la Hunan Broadcasting Company inició transmisiones FMeXtra en Changsha en abril de 2007 y tiene previsto realizar otras transmisiones en toda la provincia de Hunan. La SARFT (Administración Estatal de Radio, Cine y Televisión) está actualmente probando la radio HD en Pekín, con vistas a su aceptación en ese país.
Caracol Radio comenzó a probar la tecnología HD Radio en las bandas AM y FM a principios de 2008.
El Salvador elegirá HD Radio como su estándar de radio digital. [ cita requerida ]
En septiembre de 2007, los radiodifusores y otros grupos interesados formaron la Alianza Europea de Radio HD (EHDRA) para promover la adopción de la tecnología de Radio HD por parte de los radiodifusores, reguladores y organizaciones de normalización europeos.
Francia comenzó a transmitir una señal de HD Radio en marzo de 2006 y planea realizar multidifusión de dos o más canales. Las estaciones de radio que utilizan IBOC HD en Francia son SIRTI y NRJ Group. El propietario del transmisor es Towercast. La frecuencia de la radio IBOC HD es de 88,2 MHz. En mayo de 2006, el grupo Towercast agregó un solo canal de audio digital en 93,9 MHz.
El 3 de diciembre de 2007, Radio Regenbogen inició sus operaciones de HD Radio en 102,8 MHz en Heidelberg, de conformidad con la autorización de pruebas del gobierno.
Forum Radio Jaringan Indonesia había probado la transmisión IBOC HD desde marzo de 2006 hasta mayo de 2006. La estación IBOC HD en Yakarta era Delta FM (99,1 MHz). En abril de 2006, Radio Sangkakala (en Surabaya), la primera estación de radio AM HD en Asia, salió al aire en 1062 kHz.
Radio Jamaica comenzó a operar a tiempo completo con señales HD Radio AM y FM en la ciudad de Kingston en 2008.
Todas las estaciones de radio mexicanas ubicadas en un radio de 320 km de la frontera con Estados Unidos pueden transmitir sus programas en las bandas AM y FM utilizando tecnología HD Radio. Aproximadamente seis estaciones mexicanas de AM y FM ya están operando con tecnología HD Radio a lo largo de la zona fronteriza de México con Estados Unidos. Grupo Imagen inició transmisiones HD Radio en XHDL-FM y XEDA-FM, así como el Instituto Mexicano de la Radio en XHIMR-FM, XHIMER-FM y XHOF-FM en la Ciudad de México en junio de 2012.
La transmisión de HD Radio en Auckland, Nueva Zelanda, comenzó el 19 de octubre de 2005. La frecuencia de la radio HD de IBOC es de 106,1 MHz. El transmisor está ubicado en Skytower. Luego de una prueba exitosa, la Asociación de Radiodifusores (RBA) inició una prueba integral de la tecnología HD Radio en diciembre de 2006. El objetivo de la prueba era evaluar el potencial de cobertura del sistema HD Radio y hacer una recomendación sobre la idoneidad de la tecnología para su adopción.
La primera estación de HD Radio en Filipinas comenzó a transmitir el 9 de noviembre de 2005. La Comisión Nacional de Telecomunicaciones de Filipinas finalizó sus reglas para las operaciones de radio digital FM el 11 de noviembre de 2007.
En 2006 se inició en Varsovia una prueba de HD Radio para demostrar la tecnología a las estaciones de radio locales.
WPRM FM es la primera estación en San Juan, Puerto Rico (parte de los EE. UU.) en adoptar HD Radio, en abril de 2005. WRTU en San Juan también comenzó a transmitir en tecnología HD Radio en 2007.
Las pruebas de FM patrocinadas por Radio Sunshine y Ruoss AG comenzaron en Lucerna en abril de 2006. Las operaciones de HD Radio en Suiza continúan y se destacan cada año durante los “HD Radio Days”, una reunión anual en Lucerna de emisoras y fabricantes europeos con el propósito de discutir el lanzamiento de la tecnología en Europa.
Debido a la alta penetración de DAB+ y a la falta de interés en HD Radio, Radio Sunshine ha cambiado a DAB+ [15] . La penetración de DAB+ en Suiza alcanzó el 99,5 % en 2018. [16]
Las transmisiones de HD Radio en Tailandia comenzaron en abril de 2006. Radio of Thailand había creado una red pública de radio HD IBOC dirigida a los usuarios del transporte público en Bangkok, la capital de Tailandia. Para recibir las transmisiones, se instalaron más de 10.000 receptores de HD Radio en los autobuses.
Las primeras emisiones de radio FM HD en Kiev salieron al aire en octubre de 2006 en dos estaciones FM operadas por el Primer Grupo de Radio Ucraniana.
La Voz de Vietnam (VOV) comenzó a transmitir radio HD en AM y FM en Hanoi en junio de 2008, incluida la multidifusión, con el objetivo de convertir la tecnología de radio HD en un estándar.
En junio de 2008, más de 1.700 estaciones de HD Radio transmitían 2.432 canales de HD Radio. [ cita requerida ] La tecnología HD Radio es la única tecnología digital aprobada por la FCC para la transmisión digital AM y FM en los EE. UU. [ cita requerida ] Más de 60 receptores de HD Radio diferentes están a la venta en más de 12.000 tiendas en todo el país, incluidas Apple, Best Buy, Target y Wal-Mart. [ cita requerida ]
A partir de mayo de 2007, FMeXtra ya está instalado en varias docenas de estaciones. Varios cientos de estaciones pertenecientes al consorcio Idea Bank también tendrán instalado FMeXtra. [2]