試論利用衛(wèi)星直播技術增加廣播覆蓋

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中央人民廣播電臺技術中心 管毅


  目前,我國廣播覆蓋的主要方式 有:中波廣播、短波廣播、調頻廣播、有線廣播和衛(wèi)星廣播。其中的衛(wèi)星廣播并不是實際意義上的衛(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)星直接進行廣播又如何呢?筆者認為:廣播要發(fā)展,覆蓋是關鍵。利用衛(wèi)星直播技術擴大廣播覆蓋范圍是非常必要的,而且,隨著同步廣播衛(wèi)星技術和數(shù)字音頻技術的發(fā)展,在實際運用中是可行的。
一、利用衛(wèi)星直播技術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,江澤民總書記在人民廣播事業(yè)創(chuàng)建60周年之際題詞:讓黨和國家的聲音傳入千家萬戶,讓中國的聲音傳向世界各地。
  2000年,李嵐清副總理在中央臺關于聽眾對中央臺節(jié)目覆蓋方面的匯總材料上對廣播的覆蓋問題做了重要批示:“我們講覆蓋,不要籠統(tǒng)地講‘混合覆蓋率’,主要要講中央臺的覆蓋,要讓廣大人民群眾聽到中央的聲音”。


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


  2.我國廣播覆蓋的現(xiàn)狀


  我國的廣播事業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展,己建成由中波廣播、短波廣播、調頻廣播、有線廣播和衛(wèi)星廣播組成的廣播傳輸覆蓋體系。截至2000年6月,全國共有廣播電臺299座,中、 短波廣播發(fā)射臺和轉播臺738座,調頻發(fā)射臺和轉播臺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個頻段,調頻廣播頻率為87—108MHz。廣播人口混合覆蓋率達到90.77%。中央臺第一套廣播節(jié)目的人口覆蓋率為81.43%。省級廣播電臺第一套節(jié)目的人口覆蓋率為85.59%。


  3.利用衛(wèi)星直播技術進行廣 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)星的覆蓋面可以達到幾千萬平方公里。從理論上講,三顆衛(wèi)星可做全球覆蓋。如果采用衛(wèi)星直播技術進行廣播覆蓋,我國廣播人口覆蓋率可以輕而易舉的從現(xiàn)在的90.77%提前達到“十五”計劃提出的95%人口覆蓋率的目標。


  (2)節(jié)約投資


  目前,衛(wèi)星覆蓋的廣播收聽效果達到或超過調頻廣播。我們以一套廣播為例做一比較:


  假設用5KW調頻發(fā)射機做全國廣播覆蓋。5KW調頻發(fā)射機單機覆蓋半徑為50公里,單機覆蓋面積將近8000平方公里,覆蓋全國960萬平方公里,約需1200臺5KW調頻發(fā)射機,以每臺40萬元投資計算,僅發(fā)射機一項的投資就需人民幣4.8億元。另外,發(fā)射機每年的電費以及維護和值機等人工費用約需23.3萬元/每臺,1200臺調頻發(fā)射機的運行費用約為2.8億元。以上投資還未包括機房建設、發(fā)射機附屬設備,以及將廣播節(jié)目信號傳輸至1200臺調頻發(fā)射機端的費用。此外,我們所說的全國960萬平方公里是指陸地面積,并未包括沿海和島嶼。


  衛(wèi)星廣播覆蓋的費用主要有:64kbps廣播信道年租費,衛(wèi)星上行站年租費,廣播節(jié)目傳輸費用等。這些費用一年不超過600萬元人民幣。
  簡單比較,我們發(fā)現(xiàn):衛(wèi)星廣播的覆蓋效果好于地面調頻覆蓋,但總體費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,我國的中、短波、調頻廣播覆蓋系統(tǒng)是計劃經(jīng)濟體制下的產(chǎn)物,是過去發(fā)展中央、省、地市和縣四級行政主管部門辦廣播的產(chǎn)物。實際上,中央直屬的發(fā)射臺并不夠多。中央臺的廣播節(jié)目在全國的覆蓋很大程度上依賴地方臺的轉播。在如今市場經(jīng)濟條件下,很多發(fā)射臺和轉播臺為節(jié)約經(jīng)費存在“三不滿”現(xiàn)象,即開機時間不滿、開機功率不滿和開機調幅度不滿。中央臺第一套廣播節(jié)目在全國的覆蓋效果并不好,實際覆蓋根本達不到81.43%。由于經(jīng)濟利益不一致,要根本解決“三不滿”問題,僅僅依靠管理和協(xié)調,是很困難的。


  此外,為了解決實際覆蓋情況,我們被迫投入大量的人力、物力和財力建立許多監(jiān)測臺站。


  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。我們只需對衛(wèi)星進行管理和控制,這樣就使得對廣播覆蓋的管理更加單一,更加可靠。


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


  4.衛(wèi)星覆蓋是傳統(tǒng)廣播覆蓋的有效補充,更適合中國國情


  從技術和管理的角度看,衛(wèi)星廣播覆蓋與傳統(tǒng)的中、短波和調頻廣播覆蓋并不矛盾,而是它的有效補充。衛(wèi)星覆蓋的重點是海島、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,不存在重復投資和重復建設的問題。


  中國的基本國情是地大物博,人口眾多。目前,我國的廣播人口覆蓋率是90.77%,就是說有近10%的人口還聽不到廣播。


  要想解決這10%的問題可不是件容易的事。這些聽不到廣播的地方主要是邊遠地區(qū),那里地曠人稀,地形復雜,用傳統(tǒng)的覆蓋方式代價大,效果差。例如:貴州省的中、短波廣播發(fā)射機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個百分點。可見地形對傳統(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。從這一點上講,衛(wèi)星廣播覆蓋更適合中國國情。


  5.省級廣播覆蓋上一新臺階


  根據(jù)我國新的廣播電視發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃,我們的發(fā)展重點是中央和省級廣播。在重視中央一級廣播覆蓋的同時,省級廣 播的覆蓋也應得到關注。目前,省級電臺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到100%,還可在全國范圍進行覆蓋,那時的省級廣播就將達到一個新的歷史高度。


  省級廣播進行全國覆蓋起碼有以下兩點好處:一是提高廣播的影響力。如今廣播的影響力下降已是不爭的事實,那么利用新的衛(wèi)星直播技術讓如此眾多的電臺擴大廣播的覆蓋范圍,廣播的影響力和競爭力自然會得到加強。試想:一名守衛(wèi)邊疆的戰(zhàn)士能聽到自己家鄉(xiāng)的廣播,無論是對國家,還是對個人,其影響和作用是不言而喻的。二是為廣播的發(fā)展創(chuàng)造良好的競爭環(huán)境。廣播的滑坡固然有媒體本身的制約,但競爭機制和條件不健全,也是影響廣播發(fā)展的重要因素。 在這方面,我國電視的發(fā)展就是一個很好的例子。


二、利用衛(wèi)星直播技術擴大廣播覆蓋范圍的可行性


  隨著衛(wèi)星技術和數(shù)字技術的快速發(fā)展,使得人們利用衛(wèi)星直接對個體進行廣播成為可能。世廣數(shù)字衛(wèi)星直播技術就是一個成熟的例子。
  世廣衛(wèi)星直播技術是將衛(wèi)星通信技術和數(shù)字廣播技術有機結合的產(chǎn)物。它不僅可直接向輕巧便攜的個體接收機傳送高質量的聲音、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試及廣播試驗,部分投入商業(yè)運行。


  亞洲之星位于東經(jīng)105°,在軌高度3.6萬公里,主要為亞洲地區(qū)提供服務。亞洲之星重1238Kg,運行壽命15年。星上裝兩種轉發(fā)器,即透明轉發(fā)器和處理轉發(fā)器。每種轉發(fā)器各有3個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。亞洲之星有三個下行波束,每波束各含左、右旋兩個載波,每波束內覆蓋區(qū)域約為1400萬平方公里,而外覆蓋邊線內面積則約為2800萬平方公里。亞洲之星東北波束覆蓋中國90%以上的國土和99%以上的人口。


  世廣數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的信源編碼技術采用MPEG第三層聲音編碼算法。第三層編碼算法最復雜、延時最大、效率最高。因此對一定的數(shù)據(jù)速率,第三層協(xié)議得到的音質最好。當然,用戶可根據(jù)需要選擇8—128Kbps范圍的不同速率。聲音質量可達到CD音質。


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


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


  便攜式接收機的重量從1Kg到4Kg不等,天線為直徑10cm的板狀天線。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。


  世廣數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)具有廣播加密傳送能力,此項功能可用于提供廣播付費服務。它的基本原理是在收發(fā)兩端生成相同的偽隨機序列與廣播數(shù)據(jù)進行模加二,只要保證收發(fā)雙方偽隨機序列生成算法及密鑰一致,就能實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)解密。 為符合不同國家的法律制度、宗教信仰及道德觀念,世廣數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)接收機具有專門的節(jié)目過濾鎖定功能,可按廣播節(jié)目的內容或屬性過濾節(jié)目。該系統(tǒng)可對廣播音頻節(jié)目做16種不同的限制標記,由接收機中的16位控制開關狀態(tài)決定是否接收帶有標記的音頻節(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)村等各種音樂節(jié)目。很多節(jié)目是每天連續(xù)24小時播出。使用的語言有英語、法語阿拉伯語、西班牙語和葡萄牙語等。聽眾己達數(shù)十萬之多。 亞洲之星現(xiàn)在每天播放39套廣播節(jié)目。以音樂和新聞節(jié)目居多,使用的語言含蓋英語、馬來西亞語、泰國語、印地語和日語等。
  在中國,如果現(xiàn)在應用世廣數(shù)字衛(wèi)星直播系統(tǒng)還需要解決幾個問題。一是價格問題。目前,世廣衛(wèi)星接收機在國際市場的價格為200美元左右。世廣準備在國內生產(chǎn)這種專用衛(wèi)星接收機,目標是將接收機的價格降至50美元左右。但對此項技術應用最有前景的邊遠地區(qū)來講,這個價格也還是偏高。二是標準問題。到現(xiàn)在,國內還未制定出衛(wèi)星直播系統(tǒng)的相關標準和衛(wèi)星接收機的相關標準。三是衛(wèi)星轉發(fā)器租用價格。此外還有城市接收問題和移動接收問題等。


  盡管存在這樣那樣的問題,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,技術是現(xiàn)成的。不用太多的投資,不用太多的時間,我們就可以利用它增加我們的廣播覆蓋范圍。


  應用衛(wèi)星直播技術符合我國“從衛(wèi)星廣播電視收轉向衛(wèi)星直播方面發(fā)展”的衛(wèi)星廣播發(fā)展方向,我國也在積極籌備發(fā)射自己的廣播直播衛(wèi)星。利用衛(wèi)星直播技術擴大廣播覆蓋勢在必行,早實施早受益。


  應該說,衛(wèi)星廣播覆蓋的優(yōu)勢是有目共睹的,利用衛(wèi)星進行廣播覆蓋的必要性也漸漸被人們所認識。從技術上講,世廣衛(wèi)星廣播直播系統(tǒng)也己具備了實際應用的條件。如何利用現(xiàn)有的技術和系統(tǒng),盡早實現(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,我們的任務仍然沒有結束,廣播覆蓋是一個永恒的主題,100%覆蓋是我們追求的目標。


  我們只有不斷地創(chuàng)新,不斷地利用新技術、新手段擴大廣播覆蓋,才能讓越來越多的人民群眾聽到廣播、聽好廣播,真正讓廣大人民群眾滿意,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。


摘自《廣播電視網(wǎng)絡技術》2002.2
   

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