ระบบดาวเทียมกระจายเสียงวิทยุสาธารณะ (PRSS)

ระบบดาวเทียมกระจายเสียงวิทยุสาธารณะ (Public Radio Satellite System หรือ PRSS) คือเครือข่ายการกระจายเสียงผ่านดาวเทียมที่เชื่อมต่อกันและบริหารจัดการโดย NPR (National Public Radio) เพื่อใช้ในการส่งต่อเนื้อหารายการวิทยุจาก NPR, Public Radio Exchange (PRX), American Public Media (APM) รวมถึงผู้ผลิตรายการวิทยุสาธารณะอิสระ ไปยังสถานีวิทยุสาธารณะต่าง ๆ ทั่วสหรัฐอเมริกา

การบริหารจัดการและศูนย์ปฏิบัติการ

ระบบ PRSS ได้รับการดูแลโดยแผนกการกระจายเสียง (Distribution division) ของ NPR ณ ศูนย์ปฏิบัติการเครือข่าย (Network Operations Center หรือ NOC) ซึ่งตั้งอยู่ที่สำนักงานใหญ่ของ NPR ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. นอกจากนี้ยังมีศูนย์ NOC สำรองตั้งอยู่ที่สถานีวิทยุสาธารณะมินนิโซตา (Minnesota Public Radio) ในเมืองเซนต์พอล รัฐมินนิโซตา เพื่อรองรับสถานการณ์ฉุกเฉินหรือเหตุภัยพิบัติที่อาจเกิดขึ้นกับศูนย์ปฏิบัติการหลัก

ศูนย์ NOC มีหน้าที่กำกับดูแลและตรวจสอบการทำงานทั้งหมดของระบบ PRSS ตั้งแต่สัญญาณขาออก (Outgoing feeds) จาก NPR, APM และ PRX ไปจนถึงสัญญาณขาเข้า (Incoming feeds) จากสถานีสมาชิก นอกจากนี้ ศูนย์ NOC ในวอชิงตันยังทำหน้าที่เป็นจุดรับส่งสัญญาณหลักในระบบแจ้งเตือนเหตุฉุกเฉิน (Emergency Alert System) ของสหรัฐอเมริกาอีกด้วย

ประวัติและการพัฒนาในช่วงแรก

ระบบ PRSS เริ่มเปิดใช้งานครั้งแรกในปี ค.ศ. 1979 โดยนำเทคโนโลยีการกระจายเสียงผ่านดาวเทียมมาใช้เป็นครั้งแรกในวงการวิทยุสาธารณะ ก่อนหน้านี้ตั้งแต่การก่อตั้ง NPR ในปี ค.ศ. 1971 สถานีสมาชิกได้ใช้เครือข่ายสายโทรศัพท์เช่าคุณภาพสูงจาก AT&T ซึ่งเชื่อมต่อสถานีหลักในรูปแบบ "round-robin" loop

การติดตั้งและอุปกรณ์

เพื่อให้สถานีสมาชิกสามารถเข้าร่วมระบบ PRSS ได้ ทาง Corporation for Public Broadcasting (CPB) ได้มอบเงินทุนสนับสนุนค่าใช้จ่ายในการติดตั้งอุปกรณ์รับสัญญาณภาคพื้นดิน โดยมีเงื่อนไขว่าสถานีวิทยุนั้นต้องออกอากาศอย่างน้อย 18 ชั่วโมงต่อวัน และมีพนักงานประจำอย่างน้อย 3 คน เมื่อครบกำหนดระยะเวลาหนึ่ง อุปกรณ์เหล่านี้จะตกเป็นกรรมสิทธิ์ของสถานีวิทยุนั้น ๆ

อุปกรณ์รับสัญญาณประกอบด้วยจานดาวเทียมและเครื่องรับสัญญาณเสียงแบบอนาล็อกที่ผลิตโดย Coastcom ภายใต้สัญญาหลักของ Rockwell โดยในช่วงแรกจานดาวเทียมจะหันไปยังดาวเทียม Westar 1 และเปลี่ยนเป็น Westar IV ในปี ค.ศ. 1983 หลังจาก Westar 1 ปลดระวาง

รายละเอียดทางเทคนิคของระบบอนาล็อก

• การส่งสัญญาณ: ใช้การส่งสัญญาณแบบอนาล็อกด้วยการผสมสัญญาณความถี่ (Frequency Modulation - FM) และใช้เทคนิค SCPC (Single Channel Per Carrier) ในการรวมหลายช่องสัญญาณบนทรานสปอนเดอร์ (Transponder) เดียวกัน
• ช่องสัญญาณ: เครื่องรับสัญญาณถูกตั้งโปรแกรมไว้สำหรับ 12 ช่องสัญญาณหลัก และมีช่องสัญญาณเพิ่มเติมที่สามารถเข้าถึงได้ผ่านเครื่องรับ Coastcom รุ่นพิเศษหรือการอัปเกรดไมโครชิป ซึ่งบางช่องสัญญาณถูกเช่าเพื่อส่งเนื้อหาเชิงพาณิชย์หรือบริการเพลงคลาสสิก (Classical Music Satellite Service - CMSS)
• คุณภาพเสียง: ระบบอนาล็อกรุ่นแรกมีอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (Signal-to-Noise Ratio) ประมาณ 40 dB และมีการใช้โมดูล dbx (ตั้งค่าที่ 3:1) เพื่อเพิ่มช่วงไดนามิก (Dynamic Range) อย่างไรก็ตาม พบปัญหาการบิดเบือนของสัญญาณ (THD) ในย่านความถี่ต่ำ และความไม่แม่นยำในการคืนค่าเสียงที่ถูกบีบอัด

ระบบสื่อสารข้อมูล DACS

นอกเหนือจากสัญญาณเสียง ระบบ PRSS ยังมีช่องสัญญาณข้อมูลความเร็วต่ำที่เรียกว่า DACS (Direct Access Communications System) ซึ่งทำงานร่วมกับโมเด็มโทรศัพท์สายเช่า เพื่อให้สถานีสมาชิกสามารถรับข้อความตัวอักษรเกี่ยวกับกำหนดการรายการและข้อมูลอื่น ๆ จาก NPR ได้ในทิศทางเดียว (One-way wire)

การขยายขีดความสามารถและการส่งสัญญาณขาขึ้น (Uplink)

NPR ได้จัดสรรอุปกรณ์ส่งสัญญาณขาขึ้น (Uplink) ให้กับสถานีสมาชิกบางแห่งในจุดยุทธศาสตร์ 15 แห่งทั่วประเทศ เพื่อให้ผู้ผลิตรายการอิสระสามารถส่งเนื้อหาเข้าสู่ระบบดาวเทียมได้โดยไม่ต้องส่งทางไปรษณีย์หรือใช้สายโทรศัพท์ที่มีราคาสูง

การมีจุด Uplink เหล่านี้ยังช่วยสร้างรายได้ให้กับ NPR ผ่านการให้บริษัทเชิงพาณิชย์เช่าส่งสัญญาณรายการวิทยุคุณภาพสูงแบบสเตอริโอ เช่น รายการ Rockline, Hollywood Live และเนื้อหาจาก Westwood One เนื่องจากในขณะนั้น NPR เป็นเครือข่ายดาวเทียมเพียงไม่กี่รายที่สามารถส่งสัญญาณเสียงที่มีความเที่ยงตรงสูง (Full fidelity) ได้

การเปลี่ยนผ่านสู่ระบบดิจิทัล (SOSS)

ในช่วงประมาณปี ค.ศ. 1994 ระบบ PRSS รุ่นแรกที่เป็นอนาล็อกได้รับการอัปเกรดเป็นระบบ SOSS (Satellite Operations Support System) ซึ่งเปลี่ยนมาใช้สัญญาณเสียงแบบดิจิทัลแทนอนาล็อก และนำระบบคอมพิวเตอร์ (PC) มาใช้ในการเลือกและปรับจูนสัญญาณรับโดยอัตโนมัติ เพื่อแก้ไขปัญหาด้านคุณภาพเสียงและการบิดเบือนที่เคยเกิดขึ้นในระบบเดิม