¿El sistema de enlace STL-DSTL se relaciona?

Las emisoras de radio han utilizado tradicionalmente sistemas de radio punto a punto analógicos o digitales de 950 MHz para transportar su programación de audio desde el estudio al sitio del transmisor. Los circuitos digitales terrestres T1 o E1 alquilados también han sido populares cuando no se puede establecer una ruta de radio de línea de visión. Cada sistema tiene fortalezas y deficiencias; la radio STL es unidireccional y tiene poco espacio para datos auxiliares. La solución de línea fija T1 / E1 implica un gasto de arrendamiento mensual, así como altos costos de capital para el equipo de punto final, y aún no mucho ancho de banda de datos adicional una vez que se transporta el audio del programa. Dado que los sitios de transmisores compartidos de múltiples estaciones, HD Radio, respaldo de automatización fuera del sitio, cámaras de seguridad, control remoto y acceso a Internet se están convirtiendo en necesidades, un esquema de transporte de datos confiable y de gran ancho de banda se vuelve crítico. Ingrese al moderno sistema de radio IP bidireccional. Estos enlaces de nivel de operador pueden transportar varios canales de audio estéreo con claridad bit a bit, además de proporcionar todos los demás servicios de datos que se acaban de mencionar y tienen espacio para crecer. Este documento describe no solo las necesidades de STL y los desafíos que enfrentan los ingenieros de transmisión, sino que también proporciona soluciones claras y viables tanto en casos de soluciones abstractos como específicos.

Sistemas STL tradicionales

Studio-Transmitter Links (STL) han sido durante décadas transmisores y receptores de RF analógicos, generalmente en la banda de 950 MHz (en los EE. UU.). Algunos sistemas eran monoaurales, otros consistían en 2 transmisores y receptores monoaurales, cada par estaba desplazado en frecuencia desde el centro de un canal STL para proporcionar una ruta estéreo. Muchos sistemas eran y siguen siendo sistemas STL “compuestos” en los que la señal multiplex estéreo se genera en el estudio y se transmite fielmente al transmisor de FM a través de un sistema de radio STL compuesto. En todos estos sistemas, algunos datos de velocidad relativamente lenta podrían enviarse desde el estudio al sitio del transmisor utilizando subportadoras. A mediados de la década de 1990 se introdujeron los sistemas digitales STL. En estos, la entrada de audio analógica o AES se redujo en velocidad de bits utilizando MPEG 1 Layer 2, algoritmos MP3 y se transmitió como un flujo de bits en serie al receptor para su decodificación. Más tarde, los sistemas STL digitales de audio lineal estuvieron disponibles. Aún así, estos son enlaces de transmisor de estudio unidireccional (simplex) sin ruta de retorno de audio o datos. Además, todavía no hay mucha velocidad de datos disponible, incluso en estos STL digitales.

Más ancho de banda de datos

Las emisoras están buscando más ancho de banda, específicamente, el ancho de banda del Protocolo de Internet (IP), entre el estudio y el transmisor. El servicio comercial de Internet a menudo no está disponible en sitios de transmisores remotos, por lo que los ingenieros buscan proporcionar sus propias soluciones donde sea necesario. Hoy en día, una variedad de dispositivos y servicios se pueden usar de forma remota con una conexión IP. Las cámaras de seguridad, los servidores de archivos externos, el teléfono VoIP y, por supuesto, un enlace de transmisor de estudio basado en IP de alta calidad resaltan la necesidad de una conectividad IP confiable que esté 100 por ciento bajo el control de la emisora.

IP funciona
La conectividad IP entre dos puntos puede adoptar varias formas. Si el servicio comercial de Internet está disponible en ambos puntos finales, el simple hecho de pagar una tarifa mensual puede ser una buena forma de conectarse. En la mayoría de los casos, sin embargo, las emisoras desean más confiabilidad de la que a menudo encontramos que brindan los ISP típicos.

A los ingenieros de radiodifusión les gustaría ver “Cinco nueves de confiabilidad” o mejor. Cinco nueves equivalen al 9% de tiempos de actividad. Esto se traduce en un tiempo de inactividad de 9 minutos y 99.999 segundos por año. El tiempo de actividad de seis nueves (5%) es aún mejor, lo que implica solo 15 segundos de tiempo de inactividad por año.

La experiencia muestra que muchos ISP suelen ofrecer sólo tres o cuatro nueves de fiabilidad. Ese nivel equivale a entre una y nueve horas por año de tiempo de inactividad. Lamentablemente, no es raro experimentar dos nueves (9%) de tiempo de actividad, lo que equivale a unos 9½ días de tiempo de inactividad cada año. La experiencia varía ampliamente con los ISP comerciales, y algunas emisoras sufren interrupciones diarias o semanales (peor que dos 99), mientras que otras obtienen una fiabilidad de cinco 3. Para su uso como un STL de audio, la baja fiabilidad con interrupciones frecuentes es totalmente inaceptable para las emisoras. Se necesita un enlace IP de cinco o seis nueves, o se requiere una conexión IP principal y de respaldo para ambos extremos.

El servicio de Internet comercial que vincula dos sitios probablemente sea peor cuando hay dos ISP diferentes involucrados. Con un solo ISP, existe una buena posibilidad de que los datos de sitio a sitio se enruten de la manera más corta posible y probablemente permanezcan dentro de la misma ciudad o región que los dos puntos finales. Si es necesario utilizar dos ISP diferentes, es muy probable que todos los datos punto a punto se envíen fuera del área a una ubicación de "puerta de enlace". Este es un centro de datos donde varios ISP y proveedores de red troncal se interconectan entre sí. Si un extremo está en Verizon, por ejemplo, y el otro está en CenturyLink, entonces todos los datos que viajan entre los dos pueden enrutarse a la mitad del país para interconectarse. Permanecer dentro del mismo ISP de un extremo a otro probablemente resultará en la mayor confiabilidad para el servicio comercial de Internet.


Radios IP

Si hay una ruta de línea de visión disponible entre el estudio y los sitios del transmisor, o incluso a través de un punto intermedio de "salto", se abre la opción para considerar la instalación de radios IP. Las radios IP pueden proporcionar una conexión IP muy confiable (cinco o seis 9 segundos de tiempo de actividad). Además, las radios IP modernas transmiten paquetes IP con anchos de banda cercanos a 1 gigabit por segundo, aunque los anchos de banda más típicos pueden ser de 50 a 100 megabits por segundo. Cualquiera que sea el ancho de banda que admitirán las radios IP en una ruta determinada, es probable que esta opción sea muy confiable y no debería involucrar ningún costo mensual recurrente.

Los sistemas de antenas de radio IP también varían entre los modelos. Si bien las antenas de “panel plano” son populares para el acceso general a Internet de los proveedores de servicios de Internet inalámbricos (WISP), no pueden proporcionar el margen de ganancia adicional y el rechazo de interferencia fuera del eje de una antena parabólica.

Algunos modelos de radio IP cuentan con un paquete electrónico "dividido", con la mayor parte del circuito en una unidad montada en el interior. Luego, los convertidores arriba / abajo, el preamplificador y el amplificador de salida en una unidad exterior, generalmente montados en la parte posterior de la antena. Muchos modelos de radio IP, especialmente la cosecha de uno menos costoso que se está volviendo popular, cuentan con un diseño todo en uno, con el paquete electrónico como parte integral de la antena (s). Otros ofrecen una topología de combinación y combinación en la que un paquete de electrónica exterior pequeño se puede acoplar a antenas grandes, medianas o pequeñas.

Un diferenciador adicional en los sistemas de radio IP es si son semidúplex o dúplex completo. Los sistemas semidúplex no pueden transmitir y recibir simultáneamente. Más bien, cambian entre transmisión y recepción a una velocidad óptima para la longitud de la ruta, lo que proporciona el rendimiento más eficiente posible en un escenario semidúplex. 

Los sistemas full-duplex no tienen que alternar transmisión y recepción; pueden transmitir y recibir simultáneamente a tiempo completo. Esto permite no solo un mejor rendimiento, sino que también reduce las fluctuaciones en los paquetes IP entregados a cada red remota. Para el transporte IP normal, el semidúplex funciona bien. Sin embargo, para aplicaciones de audio sobre IP (AoIP) en las que el tiempo es crítico, el dúplex completo ofrece algunos beneficios para un funcionamiento confiable. Aquí se presenta una excelente explicación y visualización de sistemas simplex, semidúplex y full-duplex.

LICENCIADO Y SIN LICENCIA
Las radios IP están disponibles en una variedad de tamaños, bandas de frecuencia, niveles de potencia y conjuntos de funciones. También están disponibles en bandas con licencia, lo que requiere coordinación de frecuencias y licencias reglamentarias, así como bandas sin licencia. Los sistemas de radio IP sin licencia pueden ser rápidos y fáciles de comprar e instalar, pero pueden estar sujetos a interferencias de otros usuarios en la misma frecuencia o en frecuencias adyacentes.

Ya sea que un enlace inalámbrico punto a punto se diseñe e implemente en frecuencias de microondas con licencia o sin licencia, el costo del equipo y el tiempo que lleva implementar el equipo es el mismo. La única diferencia de costo práctica es la tarifa de licencia.
Los transmisores de RF con licencia se comunican mediante una combinación de frecuencia de transmisión y recepción específica que se selecciona y se asigna al usuario (licenciatario). Los sistemas inalámbricos de microondas con licencia operan dentro de partes del espectro de radio, como: UHF / VHF, 900MHz, 2GHz, 3.65GHz (WiMax), 4.9GHz (seguridad pública), 6GHz, 11GHz, 18GHz, 23GHz y 80GHz (E-Band onda milimétrica) según lo designado por la FCC.

Los sistemas inalámbricos de microondas con licencia se están volviendo más populares como resultado de la interferencia de ruido en el espectro inalámbrico sin licencia, sobre todo en áreas urbanas construidas. Los radios de microondas con licencia brindan una buena seguridad contra el riesgo de interferencia de otros sistemas de RF. En un sistema con licencia, los canales que el sistema de radio transmite y recibe se asignan al usuario y se registran con la FCC después de la coordinación de frecuencias. Obtener una licencia es razonablemente económico y se puede obtener en cuestión de semanas.

Antes de implementar y operar una frecuencia con licencia, el usuario final es responsable de realizar una coordinación de frecuencia, presentar un aviso público y enviar una solicitud (Formulario 601 de la FCC) ante la FCC para asegurarse de que nadie más esté operando en la misma frecuencia o una frecuencia que inyectará interferencia en los sistemas existentes. Este proceso proporciona una divulgación completa de la asignación de frecuencia y, por lo general, evita la interferencia de cualquier licenciatario existente ya asignado en el área. Si las radios con licencia encuentran interferencia, generalmente se resuelve con la ayuda de la FCC u otro organismo regulador.

Con sistemas sin licencia, no hay garantía de que un sistema funcione sin interferencias. Sin embargo, muchos sistemas sin licencia pueden superar la interferencia teniendo una buena relación portadora / interferencia inherente al hardware y mediante un diseño e instalación adecuados. De hecho, los reflectores (antenas) parabólicos de alta ganancia que se utilizan en los sistemas de microondas de punto a punto normalmente proporcionan un excelente rechazo de señales interferentes no deseadas.

La principal diferencia entre los sistemas inalámbricos con licencia y los sistemas exentos de licencia, entonces, es que los usuarios de radio con licencia tienen un organismo regulador que los ayudará a superar cualquier problema de interferencia que pueda surgir, mientras que los usuarios exentos de licencia deben resolver los problemas de interferencia sin asistencia gubernamental.

Si está interesado en el sistema de enlace STL-DSTL o cualquier otro equipo de transmisión, no dude en contactarnos:[email protected] 

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