試論利用衛(wèi)星直播技術(shù)增加廣播覆蓋

相關(guān)專(zhuān)題: 芯片

中央人民廣播電臺(tái)技術(shù)中心 管毅


  目前,我國(guó)廣播覆蓋的主要方式 有:中波廣播、短波廣播、調(diào)頻廣播、有線(xiàn)廣播和衛(wèi)星廣播。其中的衛(wèi)星廣播并不是實(shí)際意義上的衛(wèi)星直播廣播,而是利用衛(wèi)星作為廣播節(jié)目傳輸?shù)囊环N手段。那么利用衛(wèi)星直接進(jìn)行廣播又如何呢?筆者認(rèn)為:廣播要發(fā)展,覆蓋是關(guān)鍵。利用衛(wèi)星直播技術(shù)擴(kuò)大廣播覆蓋范圍是非常必要的,而且,隨著同步廣播衛(wèi)星技術(shù)和數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展,在實(shí)際運(yùn)用中是可行的。
一、利用衛(wèi)星直播技術(shù)增加廣播覆蓋的必要性


  1.廣播覆蓋的重要性


  2000年12月25日,江澤民總書(shū)記在人民廣播事業(yè)創(chuàng)建60周年之際題詞:讓黨和國(guó)家的聲音傳入千家萬(wàn)戶(hù),讓中國(guó)的聲音傳向世界各地。
  2000年,李嵐清副總理在中央臺(tái)關(guān)于聽(tīng)眾對(duì)中央臺(tái)節(jié)目覆蓋方面的匯總材料上對(duì)廣播的覆蓋問(wèn)題做了重要批示:“我們講覆蓋,不要籠統(tǒng)地講‘混合覆蓋率’,主要要講中央臺(tái)的覆蓋,要讓廣大人民群眾聽(tīng)到中央的聲音”。


  張海濤副總局長(zhǎng)在《“十五”期間至2010年我國(guó)廣播影視科技事業(yè)發(fā)展總體目標(biāo)和主要任務(wù)》一文中明確提出:①到2005年我國(guó)廣播電視人口混合覆蓋率達(dá)到95%、96%以上。②采用新制式、新技術(shù),降低能耗,提高效率,擴(kuò)大中央和省級(jí)廣播節(jié)目的有效覆蓋面,提高廣播覆蓋的質(zhì)量。


  2.我國(guó)廣播覆蓋的現(xiàn)狀


  我國(guó)的廣播事業(yè)經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展,己建成由中波廣播、短波廣播、調(diào)頻廣播、有線(xiàn)廣播和衛(wèi)星廣播組成的廣播傳輸覆蓋體系。截至2000年6月,全國(guó)共有廣播電臺(tái)299座,中、 短波廣播發(fā)射臺(tái)和轉(zhuǎn)播臺(tái)738座,調(diào)頻發(fā)射臺(tái)和轉(zhuǎn)播臺(tái)9909座。中波廣播頻率為535—1606.5KHz,短波廣播頻率從5.95至26.1MHz,共分9個(gè)頻段,調(diào)頻廣播頻率為87—108MHz。廣播人口混合覆蓋率達(dá)到90.77%。中央臺(tái)第一套廣播節(jié)目的人口覆蓋率為81.43%。省級(jí)廣播電臺(tái)第一套節(jié)目的人口覆蓋率為85.59%。


  3.利用衛(wèi)星直播技術(shù)進(jìn)行廣 播覆蓋的優(yōu)越性


  (1)覆蓋面廣


  衛(wèi)星廣播最大的好處就是覆蓋面廣。一顆衛(wèi)星的覆蓋面可以達(dá)到幾千萬(wàn)平方公里。從理論上講,三顆衛(wèi)星可做全球覆蓋。如果采用衛(wèi)星直播技術(shù)進(jìn)行廣播覆蓋,我國(guó)廣播人口覆蓋率可以輕而易舉的從現(xiàn)在的90.77%提前達(dá)到“十五”計(jì)劃提出的95%人口覆蓋率的目標(biāo)。


  (2)節(jié)約投資


  目前,衛(wèi)星覆蓋的廣播收聽(tīng)效果達(dá)到或超過(guò)調(diào)頻廣播。我們以一套廣播為例做一比較:


  假設(shè)用5KW調(diào)頻發(fā)射機(jī)做全國(guó)廣播覆蓋。5KW調(diào)頻發(fā)射機(jī)單機(jī)覆蓋半徑為50公里,單機(jī)覆蓋面積將近8000平方公里,覆蓋全國(guó)960萬(wàn)平方公里,約需1200臺(tái)5KW調(diào)頻發(fā)射機(jī),以每臺(tái)40萬(wàn)元投資計(jì)算,僅發(fā)射機(jī)一項(xiàng)的投資就需人民幣4.8億元。另外,發(fā)射機(jī)每年的電費(fèi)以及維護(hù)和值機(jī)等人工費(fèi)用約需23.3萬(wàn)元/每臺(tái),1200臺(tái)調(diào)頻發(fā)射機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用約為2.8億元。以上投資還未包括機(jī)房建設(shè)、發(fā)射機(jī)附屬設(shè)備,以及將廣播節(jié)目信號(hào)傳輸至1200臺(tái)調(diào)頻發(fā)射機(jī)端的費(fèi)用。此外,我們所說(shuō)的全國(guó)960萬(wàn)平方公里是指陸地面積,并未包括沿海和島嶼。


  衛(wèi)星廣播覆蓋的費(fèi)用主要有:64kbps廣播信道年租費(fèi),衛(wèi)星上行站年租費(fèi),廣播節(jié)目傳輸費(fèi)用等。這些費(fèi)用一年不超過(guò)600萬(wàn)元人民幣。
  簡(jiǎn)單比較,我們發(fā)現(xiàn):衛(wèi)星廣播的覆蓋效果好于地面調(diào)頻覆蓋,但總體費(fèi)用僅僅是地面覆蓋的百分之一。


  (3)減少中間環(huán)節(jié),利于管理


  目前,我國(guó)的中、短波、調(diào)頻廣播覆蓋系統(tǒng)是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的產(chǎn)物,是過(guò)去發(fā)展中央、省、地市和縣四級(jí)行政主管部門(mén)辦廣播的產(chǎn)物。實(shí)際上,中央直屬的發(fā)射臺(tái)并不夠多。中央臺(tái)的廣播節(jié)目在全國(guó)的覆蓋很大程度上依賴(lài)地方臺(tái)的轉(zhuǎn)播。在如今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,很多發(fā)射臺(tái)和轉(zhuǎn)播臺(tái)為節(jié)約經(jīng)費(fèi)存在“三不滿(mǎn)”現(xiàn)象,即開(kāi)機(jī)時(shí)間不滿(mǎn)、開(kāi)機(jī)功率不滿(mǎn)和開(kāi)機(jī)調(diào)幅度不滿(mǎn)。中央臺(tái)第一套廣播節(jié)目在全國(guó)的覆蓋效果并不好,實(shí)際覆蓋根本達(dá)不到81.43%。由于經(jīng)濟(jì)利益不一致,要根本解決“三不滿(mǎn)”問(wèn)題,僅僅依靠管理和協(xié)調(diào),是很困難的。


  此外,為了解決實(shí)際覆蓋情況,我們被迫投入大量的人力、物力和財(cái)力建立許多監(jiān)測(cè)臺(tái)站。


  然而,使用衛(wèi)星廣播覆蓋方式,這些中間環(huán)節(jié)就不存在了。我們只需對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行管理和控制,這樣就使得對(duì)廣播覆蓋的管理更加單一,更加可靠。


  另外,利用衛(wèi)星進(jìn)行廣播覆蓋還有傳輸質(zhì)量好,節(jié)目容量大,系統(tǒng)建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)。


  4.衛(wèi)星覆蓋是傳統(tǒng)廣播覆蓋的有效補(bǔ)充,更適合中國(guó)國(guó)情


  從技術(shù)和管理的角度看,衛(wèi)星廣播覆蓋與傳統(tǒng)的中、短波和調(diào)頻廣播覆蓋并不矛盾,而是它的有效補(bǔ)充。衛(wèi)星覆蓋的重點(diǎn)是海島、邊疆、深山、戈壁,以及那些傳統(tǒng)覆蓋方式覆蓋不到的地方。因此,不存在重復(fù)投資和重復(fù)建設(shè)的問(wèn)題。


  中國(guó)的基本國(guó)情是地大物博,人口眾多。目前,我國(guó)的廣播人口覆蓋率是90.77%,就是說(shuō)有近10%的人口還聽(tīng)不到廣播。


  要想解決這10%的問(wèn)題可不是件容易的事。這些聽(tīng)不到廣播的地方主要是邊遠(yuǎn)地區(qū),那里地曠人稀,地形復(fù)雜,用傳統(tǒng)的覆蓋方式代價(jià)大,效果差。例如:貴州省的中、短波廣播發(fā)射機(jī)的總功率比河北省的高出一倍,但河北省的廣播人口覆蓋率卻高出貴州省30個(gè)百分點(diǎn)?梢(jiàn)地形對(duì)傳統(tǒng)覆蓋方式的影響。又比如西藏地區(qū),平均每平方公里只有兩人。從這一點(diǎn)上講,衛(wèi)星廣播覆蓋更適合中國(guó)國(guó)情。


  5.省級(jí)廣播覆蓋上一新臺(tái)階


  根據(jù)我國(guó)新的廣播電視發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃,我們的發(fā)展重點(diǎn)是中央和省級(jí)廣播。在重視中央一級(jí)廣播覆蓋的同時(shí),省級(jí)廣 播的覆蓋也應(yīng)得到關(guān)注。目前,省級(jí)電臺(tái)在本省的廣播人口覆蓋率平均為85.59%。西部省份偏低,青海為54.91%,西藏為69.76%,貴州為62.89%,云南81%。


如果利用衛(wèi)星進(jìn)行廣播覆蓋,很多省份的本省廣播人口覆蓋率不僅馬上可以達(dá)到100%,還可在全國(guó)范圍進(jìn)行覆蓋,那時(shí)的省級(jí)廣播就將達(dá)到一個(gè)新的歷史高度。


  省級(jí)廣播進(jìn)行全國(guó)覆蓋起碼有以下兩點(diǎn)好處:一是提高廣播的影響力。如今廣播的影響力下降已是不爭(zhēng)的事實(shí),那么利用新的衛(wèi)星直播技術(shù)讓如此眾多的電臺(tái)擴(kuò)大廣播的覆蓋范圍,廣播的影響力和競(jìng)爭(zhēng)力自然會(huì)得到加強(qiáng)。試想:一名守衛(wèi)邊疆的戰(zhàn)士能聽(tīng)到自己家鄉(xiāng)的廣播,無(wú)論是對(duì)國(guó)家,還是對(duì)個(gè)人,其影響和作用是不言而喻的。二是為廣播的發(fā)展創(chuàng)造良好的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。廣播的滑坡固然有媒體本身的制約,但競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制和條件不健全,也是影響廣播發(fā)展的重要因素。 在這方面,我國(guó)電視的發(fā)展就是一個(gè)很好的例子。


二、利用衛(wèi)星直播技術(shù)擴(kuò)大廣播覆蓋范圍的可行性


  隨著衛(wèi)星技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展,使得人們利用衛(wèi)星直接對(duì)個(gè)體進(jìn)行廣播成為可能。世廣數(shù)字衛(wèi)星直播技術(shù)就是一個(gè)成熟的例子。
  世廣衛(wèi)星直播技術(shù)是將衛(wèi)星通信技術(shù)和數(shù)字廣播技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。它不僅可直接向輕巧便攜的個(gè)體接收機(jī)傳送高質(zhì)量的聲音、數(shù)據(jù)、圖象等多媒體信息,而且具備很大的廣播覆蓋能力。整個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)由三顆同步衛(wèi)星組成,它們分別是非洲之星、亞洲之星和美洲之星。其中非洲之星于1998年10月發(fā)射成功,現(xiàn)己投入運(yùn)行;亞洲之星于2000年年初發(fā)射成功,目前己完成各種在軌測(cè)試及廣播試驗(yàn),部分投入商業(yè)運(yùn)行。


  亞洲之星位于東經(jīng)105°,在軌高度3.6萬(wàn)公里,主要為亞洲地區(qū)提供服務(wù)。亞洲之星重1238Kg,運(yùn)行壽命15年。星上裝兩種轉(zhuǎn)發(fā)器,即透明轉(zhuǎn)發(fā)器和處理轉(zhuǎn)發(fā)器。每種轉(zhuǎn)發(fā)器各有3個(gè)TDM載波。上行鏈路頻率為7025—7075MHz,帶寬為50M。下行鏈路頻率為1467—1492MHz,帶寬為25M,工作在L波段。亞洲之星有三個(gè)下行波束,每波束各含左、右旋兩個(gè)載波,每波束內(nèi)覆蓋區(qū)域約為1400萬(wàn)平方公里,而外覆蓋邊線(xiàn)內(nèi)面積則約為2800萬(wàn)平方公里。亞洲之星東北波束覆蓋中國(guó)90%以上的國(guó)土和99%以上的人口。


  世廣數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的信源編碼技術(shù)采用MPEG第三層聲音編碼算法。第三層編碼算法最復(fù)雜、延時(shí)最大、效率最高。因此對(duì)一定的數(shù)據(jù)速率,第三層協(xié)議得到的音質(zhì)最好。當(dāng)然,用戶(hù)可根據(jù)需要選擇8—128Kbps范圍的不同速率。聲音質(zhì)量可達(dá)到CD音質(zhì)。


  世廣數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的下行載波的調(diào)制技術(shù)采用TDM QPSK調(diào)制體制。它比編碼正交頻分多路復(fù)用(COFDM)調(diào)制技術(shù)更適合衛(wèi)星的大面積覆蓋。


  世廣數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的衛(wèi)星接收機(jī)是專(zhuān)用接收機(jī),可直接接收衛(wèi)星廣播的數(shù)百個(gè)節(jié)目信道。它以STARMAN專(zhuān)用芯片為核心,附加必要的輸入輸出器件,可在室內(nèi)外或移動(dòng)物體上接收廣播信號(hào)。


  便攜式接收機(jī)的重量從1Kg到4Kg不等,天線(xiàn)為直徑10cm的板狀天線(xiàn)。目前有日本日立、勝利、松下和三洋四家廠商生產(chǎn)世廣數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)。


  世廣數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)具有廣播加密傳送能力,此項(xiàng)功能可用于提供廣播付費(fèi)服務(wù)。它的基本原理是在收發(fā)兩端生成相同的偽隨機(jī)序列與廣播數(shù)據(jù)進(jìn)行模加二,只要保證收發(fā)雙方偽隨機(jī)序列生成算法及密鑰一致,就能實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)解密。 為符合不同國(guó)家的法律制度、宗教信仰及道德觀念,世廣數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)接收機(jī)具有專(zhuān)門(mén)的節(jié)目過(guò)濾鎖定功能,可按廣播節(jié)目的內(nèi)容或?qū)傩赃^(guò)濾節(jié)目。該系統(tǒng)可對(duì)廣播音頻節(jié)目做16種不同的限制標(biāo)記,由接收機(jī)中的16位控制開(kāi)關(guān)狀態(tài)決定是否接收帶有標(biāo)記的音頻節(jié)目。


  非洲之星是世廣數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的第一顆衛(wèi)星。目前播放58套廣播節(jié)目。其中包括新聞節(jié)目、兒童節(jié)目、信息節(jié)目、教育節(jié)目,以及流行、搖滾、鄉(xiāng)村等各種音樂(lè)節(jié)目。很多節(jié)目是每天連續(xù)24小時(shí)播出。使用的語(yǔ)言有英語(yǔ)、法語(yǔ)阿拉伯語(yǔ)、西班牙語(yǔ)和葡萄牙語(yǔ)等。聽(tīng)眾己達(dá)數(shù)十萬(wàn)之多。 亞洲之星現(xiàn)在每天播放39套廣播節(jié)目。以音樂(lè)和新聞節(jié)目居多,使用的語(yǔ)言含蓋英語(yǔ)、馬來(lái)西亞語(yǔ)、泰國(guó)語(yǔ)、印地語(yǔ)和日語(yǔ)等。
  在中國(guó),如果現(xiàn)在應(yīng)用世廣數(shù)字衛(wèi)星直播系統(tǒng)還需要解決幾個(gè)問(wèn)題。一是價(jià)格問(wèn)題。目前,世廣衛(wèi)星接收機(jī)在國(guó)際市場(chǎng)的價(jià)格為200美元左右。世廣準(zhǔn)備在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)這種專(zhuān)用衛(wèi)星接收機(jī),目標(biāo)是將接收機(jī)的價(jià)格降至50美元左右。但對(duì)此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用最有前景的邊遠(yuǎn)地區(qū)來(lái)講,這個(gè)價(jià)格也還是偏高。二是標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。到現(xiàn)在,國(guó)內(nèi)還未制定出衛(wèi)星直播系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)星接收機(jī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。三是衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器租用價(jià)格。此外還有城市接收問(wèn)題和移動(dòng)接收問(wèn)題等。


  盡管存在這樣那樣的問(wèn)題,但世廣數(shù)字衛(wèi)星直播系統(tǒng)仍不失為我們的首選。它的可貴之處在于:衛(wèi)星在天上,系統(tǒng)是現(xiàn)成的,技術(shù)是現(xiàn)成的。不用太多的投資,不用太多的時(shí)間,我們就可以利用它增加我們的廣播覆蓋范圍。


  應(yīng)用衛(wèi)星直播技術(shù)符合我國(guó)“從衛(wèi)星廣播電視收轉(zhuǎn)向衛(wèi)星直播方面發(fā)展”的衛(wèi)星廣播發(fā)展方向,我國(guó)也在積極籌備發(fā)射自己的廣播直播衛(wèi)星。利用衛(wèi)星直播技術(shù)擴(kuò)大廣播覆蓋勢(shì)在必行,早實(shí)施早受益。


  應(yīng)該說(shuō),衛(wèi)星廣播覆蓋的優(yōu)勢(shì)是有目共睹的,利用衛(wèi)星進(jìn)行廣播覆蓋的必要性也漸漸被人們所認(rèn)識(shí)。從技術(shù)上講,世廣衛(wèi)星廣播直播系統(tǒng)也己具備了實(shí)際應(yīng)用的條件。如何利用現(xiàn)有的技術(shù)和系統(tǒng),盡早實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星廣播覆蓋才是我們真正面臨的課題和挑戰(zhàn)。 即便有一天,衛(wèi)星廣播覆蓋全面投入使用,我們的任務(wù)仍然沒(méi)有結(jié)束,廣播覆蓋是一個(gè)永恒的主題,100%覆蓋是我們追求的目標(biāo)。


  我們只有不斷地創(chuàng)新,不斷地利用新技術(shù)、新手段擴(kuò)大廣播覆蓋,才能讓越來(lái)越多的人民群眾聽(tīng)到廣播、聽(tīng)好廣播,真正讓廣大人民群眾滿(mǎn)意,讓黨中央放心。也只有這樣,我們的廣播事業(yè)才能夠興旺發(fā)達(dá)。


摘自《廣播電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》2002.2
   

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