衛(wèi)星電視直播的發(fā)展態(tài)勢

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衛(wèi)星電視直播的發(fā)展態(tài)勢(盧英鎖)
【提要】本文介紹了衛(wèi)星電視直播的發(fā)展過程,通過與有線電視的比較,體現(xiàn)出了衛(wèi)星
電視直播的優(yōu)勢所在,同時闡述了目前可以用于衛(wèi)星電視直播息諾一號衛(wèi)星和中星八號
衛(wèi)星的總體性能。
【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星電視直播 數(shù)字壓縮 有線電視 轉(zhuǎn)發(fā)器
1概述
90年代初以來,衛(wèi)星電視直播、衛(wèi)星移動通信和衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播業(yè)務(wù)首先在美國
取得技術(shù)突破,并迅速步入產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化軌道,形成由3個新的經(jīng)濟增長點組成的新興
產(chǎn)業(yè)。目前這三項衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)正向全球迅速擴展,其中衛(wèi)星電視直播產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢頭
最為迅猛。
目前,衛(wèi)星電視廣播采用了三種方式:一是通過普通的通信衛(wèi)星將模擬或數(shù)字電視
信號轉(zhuǎn)發(fā)到本地電視臺、有線電視網(wǎng)或集體接收站進入千家萬戶;二是采用模擬技術(shù),
使用大功率電視直播衛(wèi)星直接向家庭廣播電視信號,由于這種電視信號未經(jīng)數(shù)字壓縮處
理,每個轉(zhuǎn)發(fā)器只能直播一路電視節(jié)目信號,每顆衛(wèi)星一般只能直播幾路電視節(jié)目;三
是采用Ku頻段數(shù)字視頻壓縮衛(wèi)星電視直播。每個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器可向裝有約為0.5~0.8m左右
的小口徑衛(wèi)星接收天線的家庭直播5~8路電視節(jié)目,一顆衛(wèi)星可以直播100多路電視信號。
這種業(yè)務(wù)亦稱數(shù)字衛(wèi)星電視直播。
我國所在的第三區(qū),Ku波段的下行頻率有兩段:一段為衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)頻段(FSS),
其范圍從12.2GHZ~12.75GHZ,另一段為衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)頻段(BSS),其范圍為11.7GHZ~
12.2GHZ。
2衛(wèi)星電視直播的三個發(fā)展階段
第一階段從1978年開始,是試驗階段。自那時起日本先后發(fā)射了BS-2和BS-3系列
七顆直播衛(wèi)星。其中BS-3b和BS-3N發(fā)射成功;BS-2X、BS-3H發(fā)射失。籅S-2a和BS
-2b兩顆衛(wèi)星的三個在軌轉(zhuǎn)發(fā)器中,分別損壞了2個和1個;BS-3b是太陽能電池,容量
損失近1/4。試驗階段非常艱難,但仍然取得了Ku頻段衛(wèi)星電視直播技術(shù)方面的經(jīng)驗。
第二階段從1988年開始,是試用階段。80年代末,美國和歐洲嘗試開展直播衛(wèi)星
業(yè)務(wù),且大都采用衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)頻段(FSS)用于衛(wèi)星電視直播。這些嘗試并未取得商
業(yè)上的成功,主要原因在于:
(1)發(fā)射運載能力的限制。運載火箭只能將小容量的衛(wèi)星送入地球同步軌道,每
顆衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量少,同時每個轉(zhuǎn)發(fā)器射頻功率低;
(2)采用模擬傳送技術(shù),每個轉(zhuǎn)發(fā)器只能傳輸一個頻道的電視節(jié)目。
第三階段從1995年開始,是新發(fā)展階段。80年代末90年代初,有關(guān)技術(shù)取得了長足
的進步,為開展衛(wèi)星電視直播創(chuàng)造了條件:
(1)由于有線電視的發(fā)展,伴隨而來產(chǎn)生了豐富的電視節(jié)目源;
(2)大功率長壽命的衛(wèi)星研制成功,不但使每個轉(zhuǎn)發(fā)器功率增大,而且使每顆衛(wèi)
星容納的轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量增多,使每個轉(zhuǎn)發(fā)器的成本下降,同時目前推力巨大的運載火箭也
能將這樣大容量的衛(wèi)星發(fā)射至地球同步軌道;
(3)數(shù)字壓縮技術(shù)應(yīng)用后,衛(wèi)星電視直播的質(zhì)量有了顯著的提高,并且每個頻道
節(jié)目的傳輸成本下降。
技術(shù)的日趨成熟,使得衛(wèi)星電視直播業(yè)務(wù)進入了商業(yè)化階段。以生產(chǎn)商用通信衛(wèi)星
著稱于世的休斯公司,1993年12月?lián)屜乳_發(fā)并組建了采用數(shù)字壓縮技術(shù)的商用電視直播
衛(wèi)星系統(tǒng),通過多渠道集資方式成立直播公司經(jīng)營該衛(wèi)星系統(tǒng)。短短幾年時間,該公司
已經(jīng)占據(jù)美國和加拿大衛(wèi)星電視直播市場的最大份額(用戶數(shù)超過350萬戶),并進入
墨西哥、拉美和日本市場。與此同時,休斯電子公司又在世界上搶先開發(fā)出能與個人計
算機(PC)互聯(lián)的DirecPC接收系統(tǒng)。PC機用戶利用衛(wèi)星電視直播的小口徑接收天線,
可以高速下載互聯(lián)網(wǎng)上的大量信息,為互聯(lián)網(wǎng)擁擠不堪的地面線路另辟了一條高速的空
中下載通道,也為衛(wèi)星電視直播系統(tǒng)向Ka頻段,寬帶、高速、多媒體衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)
展,展現(xiàn)了美好的前景。在休斯公司開拓衛(wèi)星電視直播市場取得成功之后,美國、日本
和歐洲的許多大公司也爭先恐后地進入衛(wèi)星電視直播、衛(wèi)星移動通信、衛(wèi)星數(shù)字音頻廣
播和多媒體衛(wèi)星通信市場。目前,已投入使用的衛(wèi)星電視直播系統(tǒng)主要有日本BS衛(wèi)星系
統(tǒng)、英國OPTUS衛(wèi)星系統(tǒng)、法國的TDF衛(wèi)星電視直播系統(tǒng)、德國的TV-SAT系統(tǒng)以及美國
的USDBS等十幾個系統(tǒng),覆蓋了歐洲、日本、北美等國家和地區(qū)。僅美國而言,由于采
用了數(shù)字壓縮技術(shù),一個轉(zhuǎn)發(fā)器能夠傳輸5~8套(平均)電視節(jié)目上。比如近幾年發(fā)射
的USDBS、ECHO等衛(wèi)星,衛(wèi)星裝有16/32個轉(zhuǎn)發(fā)器,如果每個轉(zhuǎn)發(fā)器可傳5~8路電視節(jié)
目,那么一顆衛(wèi)星將可以傳送大約140/280套電視節(jié)目。目前,我國周邊國家,如日本、
韓國、泰國等國家,以及臺灣等地區(qū)都已經(jīng)發(fā)射并開始運營衛(wèi)星電視直播業(yè)務(wù)。據(jù)不完
全統(tǒng)計,1998年有線電視、數(shù)字直接到戶(DTH)和因特網(wǎng)的用戶已有了不同的發(fā)展。
表1給出了相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。2000年前后,全世界已經(jīng)和將要建立的衛(wèi)星電視直播系統(tǒng)
在北美有4~5個,在拉美有2~3個,在歐洲有4~5個,在亞洲或我國周邊國家或地區(qū)有
9~10個(包括韓國、印尼、馬來西亞和印度等國的非專用衛(wèi)星電視直播系統(tǒng))。這些
衛(wèi)星系統(tǒng)都能向家庭直播幾十至100多個頻道的電視節(jié)目,使用的衛(wèi)星接收天線口徑大
多在0.45-0.8m之間。













































































































































































































































































































































































國家(地區(qū))


電視家庭用戶


有線電視家庭訂戶


DTH用戶


因特網(wǎng)家庭用戶


加拿大


10.8


8.21


0.32


4.5


美國


100


65.1


8.6


26.5


奧地利


3.4


1.1


1.32


0.39


比利時


3.93


3.7


0.28


0.5


丹麥


2.1


1.37


0.05


0.67


芬蘭


2.09


0.82


0.04


0.66


法國


21.8


2.47


1.55


1.73


德國


33.8


17.9


2.17


5.31


希臘


3.54


0.02


0


0.12


匈牙利


3.82


1.58


0


0.26


愛爾蘭


1.02


0.55


0.02


0.15


意大利


16.5


0.05


0.29


1.62


盧森堡


0.15


0.14


0


0


荷蘭


6.11


6.05


0.1


1.42


挪威


1.76


0.7


0.06


0.57


波蘭


12.7


2.96


0.26


0.4


葡萄牙


3.13


0.5


0


0


俄羅斯


45.9


5.4


0.15


0.42


西班牙


12.15


0.09


0.87


0.85


瑞典


3.74


1.93


0.31


0.97


瑞士


2.72


2.52


0.01


0.67


土耳其


9


0.63


0.27


0


英國


23.13


2.5


4.37


5.35


烏克蘭


16.9


0.59


0.01


0


澳大利亞


6.7


0.45


0.27


0.71


中國


295


75


0


0.29


香港特區(qū)


1.9


0.43


0


0.49


印度


58


21.6


0


0.54


印度尼西亞


26


0


0.03


0.1


日本


42.5


6.7


8.68


6.05


韓國


12.5


2.1


0


1.76


馬來西亞


3.3


0.12


0.2


0.15


新西蘭


1.2


0.32


0


0.18


菲律賓


8.5


0.8


0


新加坡


0.85


0.12


0


0.31


臺灣地區(qū)


6.2


4.6


0


1.02


泰國


15.44


0.28


0.05


0.17


巴林


0.095


0.004


──


──


科威特


0.23


0.001


0.01


──


黎巴嫩


0.65


──


0.019


──


阿曼


0.283


──


0.005


──


沙特阿拉伯


2.9


──


0.05


──


阿聯(lián)酋


0.384


0.003


0.02


──


阿根廷


8.66


5.71


0.05


0.16


巴西


34


2.42


0.52


0.83


智利


3.05


0.88


0.04


0.05


哥倫比亞


7.64


0.42


0.07


0.03


墨西哥


16


2.5


0.2


0.2


秘魯


2.8


0.38


0.2


0.1


委內(nèi)瑞拉


4.03


0.38


0.12


0.08


合計


899.002


252.098


31.584


66.38


我國多年來衛(wèi)星電視廣播的實踐,客觀上為衛(wèi)星電視直播進行了技術(shù)和人才上的準(zhǔn)
備。到目前為止,基本上省級電視節(jié)目均己上星播出。我國自己的數(shù)字衛(wèi)星接收機已開
發(fā)研制成功,且成本低于國際同類產(chǎn)品的價格,這一切為我國發(fā)展直播衛(wèi)星系統(tǒng)打下了
堅實的基礎(chǔ),為進入普通家庭鋪平了道路。
3衛(wèi)星電視直播與有線電視競爭的優(yōu)勢
一方面,中國地域遼闊,海島、山區(qū)和少數(shù)民族地區(qū)占國土面積的70%,人口眾多
值分布不均,有線電視網(wǎng)不發(fā)達,許多邊遠(yuǎn)山區(qū)還存在看不到電視的難題。衛(wèi)星電視直
播的最大優(yōu)勢是:只用一顆衛(wèi)星就可以有100多個電視頻道覆蓋我國全部陸地和領(lǐng)海,
徹底解決15%電視人口覆蓋盲區(qū);也可以解決目前普遍存在的電視頻道少、電視收視質(zhì)
量差、看不到電影、學(xué)校教學(xué)質(zhì)量差等諸多難題。這對于目前我國實現(xiàn)“村村通廣播電
視”最有利。只需一顆直播衛(wèi)星,就可實現(xiàn)。在城市地區(qū),衛(wèi)星數(shù)字電視直播也可以用
于增加教育電視頻道,為解決當(dāng)前幾千萬下崗職工的再培訓(xùn)和繼續(xù)教育問題提供有效手
段。
另一方面,表現(xiàn)在投資。航ㄔO(shè)一個衛(wèi)星地球上行站僅需投資二三千萬元,而有線
電視網(wǎng)絡(luò)要達到同樣的功能至少需要幾十倍、幾百倍的投資;建設(shè)速度快:衛(wèi)星電視直
播網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度取決于地球站建設(shè)和衛(wèi)星發(fā)射的進度,一般只需1~2年的時間,是
有線電視網(wǎng)絡(luò)無法比擬的高速度;可靠性高:衛(wèi)星電視喜播只要很少幾個環(huán)節(jié)(如地球
枯、衛(wèi)星和空間等)的影響;維護工作量小:由于衛(wèi)星電視直播中間環(huán)節(jié)少,不存在有
線網(wǎng)絡(luò)的中繼、放大等問題,可節(jié)省大量人力物力;信號質(zhì)量高:由于衛(wèi)星電視直播中
間環(huán)節(jié)少,信號失真小,圖像、伴音質(zhì)量高。尤其采用數(shù)字壓縮技術(shù)后,信號質(zhì)量更不
受衛(wèi)星通道的影響;抗自然災(zāi)害能力強:我國有不少地震區(qū)、水災(zāi)區(qū)、沿海臺風(fēng)頻繁地
區(qū),光纜、電纜網(wǎng)絡(luò)易受自然災(zāi)害的侵襲,而衛(wèi)星電視直播幾乎不受自然災(zāi)害的影響;
頻譜利用率高,運行成本低:由于數(shù)字壓縮技術(shù)的成熟和高效調(diào)制方式的使用,原來可
傳一套模擬電視的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器,現(xiàn)在可傳5~8套數(shù)字廣播電視節(jié)目,大大提高了頻譜資
源的利用率,一顆亙播衛(wèi)星可容納100會以上的數(shù)字廣播電視節(jié)目。相對來說,平均每
套節(jié)目的運行成本大大降低了;接收系統(tǒng)成本低:采用Ku頻段衛(wèi)星直播,接收天線口徑
小,加之?dāng)?shù)字衛(wèi)星接收機的國產(chǎn)化,衛(wèi)星接收機價格低廉,大約相當(dāng)于一臺彩色電視機
的價錢。在目前,接收天線、高頻頭加上數(shù)字衛(wèi)星接收機也就相當(dāng)于兩臺電視機的價錢。
因此,中國是最適合發(fā)展衛(wèi)星電視直播的國家,又是世界上少數(shù)幾個擁有如此巨大市場
潛力的國家之一。衛(wèi)星電視直播也是解決上述各種難題的最快捷、最經(jīng)濟的途徑。
4幾顆可以用于我國衛(wèi)星電視直播的衛(wèi)星
(1)鑫諾一號衛(wèi)星。從1999年1月1日起,中國中央電視臺8套節(jié)目已正式在定點于
東經(jīng)110.5度的鑫諾一號通信衛(wèi)星上播出。1999年10月1日起,又將各省、自治區(qū)、直轄
市的節(jié)目送上了鑫諾衛(wèi)星。鑫諾一號衛(wèi)星為實現(xiàn)廣播電視“村村通”的宏偉計劃提供了
平臺,為盡快解決全國15%的廣播電視節(jié)目接收富村、盲鄉(xiāng)問題,讓所有的山區(qū)農(nóng)村、
尤其是邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)村都能收看到高質(zhì)量的電視節(jié)目創(chuàng)造了條件,使黨中央的聲音能夠盡快、
盡早地直接與廣大群眾見面;使全國所有的鄉(xiāng)村都可以享受到改革開放和高科技所帶來
的成果。國家廣播電影電視總局已投放大量0.6m、0.75m和少量1m的電視單收站,用于盲
鄉(xiāng)、盲村接收中央電視臺和各省的電視節(jié)目。
(2)中星八號衛(wèi)星。該衛(wèi)星是新一代地球同步軌道通信衛(wèi)星,目前已制造完成,預(yù)
定由中國長征三號乙運載火箭發(fā)射。
中星八號采用雙組元推進系統(tǒng),帶有近3噸燃料,以確保15年以上的服務(wù)壽命;衛(wèi)星
總功率超過10kW,可以從容地支持星上5個大功率轉(zhuǎn)發(fā)器。中星八號衛(wèi)星將要定點于東經(jīng)
115.5度,星上有52個轉(zhuǎn)發(fā)器,包括:C頻段36個,占用800MHZ帶寬; Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器16個,
占用750MHZ帶寬。星上采用了C-KU互聯(lián)技術(shù),2個C頻段和2個Ku頻段72MHz帶寬轉(zhuǎn)發(fā)器可以
在星上完成鏈接,提供給用戶一種全新的地面組網(wǎng)方式。表2給出了中星八號衛(wèi)星的總體
性能指標(biāo)。



































































































衛(wèi)星平臺 FS-1300
設(shè)計壽命 >=15年
軌道位置 115.5°E
定點保持精度 ±0.05°(東西南北向)
衛(wèi)星總功率(W) 10000
轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù) C頻度 34個36MHz
2個72MHz(50:36備份)
Ku頻段 10個36MHz(26:16備份)
6個72MHz(其中包括2對72MHzC-Ku雙向互聯(lián)轉(zhuǎn)發(fā)器)
轉(zhuǎn)發(fā)器功率(W) C頻段 37TWTA
Ku頻段 125TWTA
衛(wèi)星EIRP(dBW) C頻段 >=40
Ku頻段 服務(wù)區(qū) >=46
雨衰區(qū) >=54
衛(wèi)星G/T(dB/K) C頻段 -1
Ku頻段 -2∼-6
衛(wèi)星PFD(dBW/m²) -74∼-96
增益調(diào)節(jié)范圍(dB) 22(步長為1)
極化隔離度(dB) >=33
信標(biāo)頻率(MHz) C頻段 水平極化 4198.5
垂直極化 3630
Ku頻段 水平極化 11698
垂直極化 12254

6結(jié)束語
衛(wèi)星電視直播產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在全球和我國周邊國家形成發(fā)展熱點,它在21世紀(jì)將會成為
寬帶、高速、多媒體的太空互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)——全球信息高速公路的重要組成部分。面對當(dāng)前
中國的國情和我國面臨的諸多難題,面對全球“網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟”和“知識經(jīng)濟”的前景,無
論是從現(xiàn)在還是未來的視角看問題,衛(wèi)星電視直播產(chǎn)業(yè)都將是滿足我國人民日益增長的
文化教育需求和推動中國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、實施“科教興國”戰(zhàn)略的重大舉措。不過衛(wèi)
星電視直播也有不足之處,比如:
(1)Ku頻段存在雨衰,即要雨、雪天氣的干擾,這可通過適當(dāng)加大天線等辦法加以
解決;(2)在城市地區(qū)受高層建筑及居住場地條件的限制,居民接收衛(wèi)星電視直播節(jié)目
將會受到一定的影響;(3)難以做到節(jié)目本地化;(4)無法進行交互式業(yè)務(wù)。
衛(wèi)星電視直播的不足恰好是有線電視的優(yōu)勢所在。有線電視用戶只需交納少量收視
費即可收到大量節(jié)目,還有豐富多彩的地方特色節(jié)目。隨著技術(shù)的進步和網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)與
改造,還可提供交互式業(yè)務(wù),如視頻點播、計算機聯(lián)網(wǎng)、電視會議、遠(yuǎn)程教學(xué)與遠(yuǎn)程醫(yī)
療診斷等等。


   

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