衛(wèi)星電視直播的發(fā)展態(tài)勢(shì)

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衛(wèi)星電視直播的發(fā)展態(tài)勢(shì)(盧英鎖)
【提要】本文介紹了衛(wèi)星電視直播的發(fā)展過(guò)程,通過(guò)與有線電視的比較,體現(xiàn)出了衛(wèi)星
電視直播的優(yōu)勢(shì)所在,同時(shí)闡述了目前可以用于衛(wèi)星電視直播息諾一號(hào)衛(wèi)星和中星八號(hào)
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(lái),衛(wèi)星電視直播、衛(wèi)星移動(dòng)通信和衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播業(yè)務(wù)首先在美國(guó)
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(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)組成的新興
產(chǎn)業(yè)。目前這三項(xiàng)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)正向全球迅速擴(kuò)展,其中衛(wèi)星電視直播產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢(shì)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(guò)普通的通信衛(wèi)星將模擬或數(shù)字電視
信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到本地電視臺(tái)、有線電視網(wǎng)或集體接收站進(jìn)入千家萬(wàn)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(hào),由于這種電視信號(hào)未經(jīng)數(shù)字壓縮處
理,每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器只能直播一路電視節(jié)目信號(hào),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(gè)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(hào)。
這種業(yè)務(wù)亦稱數(shù)字衛(wèi)星電視直播。
我國(guó)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(gè)發(fā)展階段
第一階段從1978年開始,是試驗(yàn)階段。自那時(shí)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;BS-2a和BS
-2b兩顆衛(wèi)星的三個(gè)在軌轉(zhuǎn)發(fā)器中,分別損壞了2個(gè)和1個(gè);BS-3b是太陽(yáng)能電池,容量
損失近1/4。試驗(yàn)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(yàn)。
第二階段從1988年開始,是試用階段。80年代末,美國(guó)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(yùn)載能力的限制。運(yùn)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(shí)每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器射頻功率低;
(2)采用模擬傳送技術(shù),每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器只能傳輸一個(gè)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(zhǎng)足
的進(jìn)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(lái)產(chǎn)生了豐富的電視節(jié)目源;
(2)大功率長(zhǎng)壽命的衛(wèi)星研制成功,不但使每個(gè)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(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的成本下降,同時(shí)目前推力巨大的運(yùn)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(gè)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(jìn)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(guò)多渠道集資方式成立直播公司經(jīng)營(yíng)該衛(wèi)星系統(tǒng)。短短幾年時(shí)間,該公司
已經(jīng)占據(jù)美國(guó)和加拿大衛(wèi)星電視直播市場(chǎng)的最大份額(用戶數(shù)超過(guò)350萬(wàn)戶),并進(jìn)入
墨西哥、拉美和日本市場(chǎng)。與此同時(shí),休斯電子公司又在世界上搶先開發(fā)出能與個(gè)人計(jì)
算機(jī)(PC)互聯(lián)的DirecPC接收系統(tǒng)。PC機(jī)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(chǎng)取得成功之后,美國(guó)、日本
和歐洲的許多大公司也爭(zhēng)先恐后地進(jìn)入衛(wèi)星電視直播、衛(wèi)星移動(dòng)通信、衛(wèi)星數(shù)字音頻廣
播和多媒體衛(wèi)星通信市場(chǎng)。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(guó)OPTUS衛(wèi)星系統(tǒng)、法國(guó)的TDF衛(wèi)星電視直播系統(tǒng)、德國(guó)的TV-SAT系統(tǒng)以及美國(guó)
的USDBS等十幾個(gè)系統(tǒng),覆蓋了歐洲、日本、北美等國(guó)家和地區(qū)。僅美國(guó)而言,由于采
用了數(shù)字壓縮技術(shù),一個(gè)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(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器,如果每個(gè)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(guó)周邊國(guó)家,如日本、
韓國(guó)、泰國(guó)等國(guó)家,以及臺(tái)灣等地區(qū)都已經(jīng)發(fā)射并開始運(yùn)營(yíng)衛(wèi)星電視直播業(yè)務(wù)。據(jù)不完
全統(tǒng)計(jì),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(jì)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(gè),在拉美有2~3個(gè),在歐洲有4~5個(gè),在亞洲或我國(guó)周邊國(guó)家或地區(qū)有
9~10個(gè)(包括韓國(guó)、印尼、馬來(lái)西亞和印度等國(guó)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(gè)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(guó)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(guó)


100


65.1


8.6


26.5


奧地利


3.4


1.1


1.32


0.39


比利時(shí)


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(guó)


21.8


2.47


1.55


1.73


德國(guó)


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(guó)


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(guó)


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(guó)


12.5


2.1


0


1.76


馬來(lái)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(tái)灣地區(qū)


6.2


4.6


0


1.02


泰國(guó)


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(jì)


899.002


252.098


31.584


66.38


我國(guó)多年來(lái)衛(wèi)星電視廣播的實(shí)踐,客觀上為衛(wèi)星電視直播進(jìn)行了技術(shù)和人才上的準(zhǔn)
備。到目前為止,基本上省級(jí)電視節(jié)目均己上星播出。我國(guó)自己的數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)已開
發(fā)研制成功,且成本低于國(guó)際同類產(chǎn)品的價(jià)格,這一切為我國(guó)發(fā)展直播衛(wèi)星系統(tǒng)打下了
堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為進(jìn)入普通家庭鋪平了道路。
3衛(wèi)星電視直播與有線電視競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)
一方面,中國(guó)地域遼闊,海島、山區(qū)和少數(shù)民族地區(qū)占國(guó)土面積的70%,人口眾多
值分布不均,有線電視網(wǎng)不發(fā)達(dá),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(shì)是:只用一顆衛(wèi)星就可以有100多個(gè)電視頻道覆蓋我國(guó)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(duì)于目前我國(guó)實(shí)現(xiàn)“村村通廣播電
視”最有利。只需一顆直播衛(wèi)星,就可實(shí)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(wàn)下崗職工的再培訓(xùn)和繼續(xù)教育問(wèn)題提供有效手
段。
另一方面,表現(xiàn)在投資。航ㄔO(shè)一個(gè)衛(wèi)星地球上行站僅需投資二三千萬(wàn)元,而有線
電視網(wǎng)絡(luò)要達(dá)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(jìn)度,一般只需1~2年的時(shí)間,是
有線電視網(wǎng)絡(luò)無(wú)法比擬的高速度;可靠性高:衛(wèi)星電視喜播只要很少幾個(gè)環(huán)節(jié)(如地球
枯、衛(wèi)星和空間等)的影響;維護(hù)工作量。河捎谛l(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(wèn)題,可節(jié)省大量人力物力;信號(hào)質(zhì)量高:由于衛(wèi)星電視直播中
間環(huán)節(jié)少,信號(hào)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(hào)質(zhì)量更不
受衛(wèi)星通道的影響;抗自然災(zāi)害能力強(qiáng):我國(guó)有不少地震區(qū)、水災(zāi)區(qū)、沿海臺(tái)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(yùn)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(lái)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(huì)以上的數(shù)字廣播電視節(jié)目。相對(duì)來(lái)說(shuō),平均每
套節(jié)目的運(yùn)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(jī)的國(guó)產(chǎn)化,衛(wèi)星接收機(jī)價(jià)格低廉,大約相當(dāng)于一臺(tái)彩色電視機(jī)
的價(jià)錢。在目前,接收天線、高頻頭加上數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)也就相當(dāng)于兩臺(tái)電視機(jī)的價(jià)錢。
因此,中國(guó)是最適合發(fā)展衛(wèi)星電視直播的國(guó)家,又是世界上少數(shù)幾個(gè)擁有如此巨大市場(chǎng)
潛力的國(guó)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(jì)的途徑。
4幾顆可以用于我國(guó)衛(wèi)星電視直播的衛(wèi)星
(1)鑫諾一號(hào)衛(wèi)星。從1999年1月1日起,中國(guó)中央電視臺(tái)8套節(jié)目已正式在定點(diǎn)于
東經(jīng)110.5度的鑫諾一號(hào)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(hào)衛(wèi)星為實(shí)現(xiàn)廣播電視“村村通”的宏偉計(jì)劃提供了
平臺(tái),為盡快解決全國(guó)15%的廣播電視節(jié)目接收富村、盲鄉(xiāng)問(wèn)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(guó)所有的鄉(xiāng)村都可以享受到改革開放和高科技所帶來(lái)
的成果。國(guó)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(tái)和各省的電視節(jié)目。
(2)中星八號(hào)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(guó)長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)射。
中星八號(hào)采用雙組元推進(jìn)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(guò)10kW,可以從容地支持星上5個(gè)大功率轉(zhuǎn)發(fā)器。中星八號(hào)衛(wèi)星將要定點(diǎn)于東經(jīng)
115.5度,星上有52個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器,包括:C頻段36個(gè),占用800MHZ帶寬; Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器16個(gè),
占用750MHZ帶寬。星上采用了C-KU互聯(lián)技術(shù),2個(gè)C頻段和2個(gè)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(hào)衛(wèi)星的總體
性能指標(biāo)。



































































































衛(wèi)星平臺(tái) FS-1300
設(shè)計(jì)壽命 >=15年
軌道位置 115.5°E
定點(diǎn)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(gè)36MHz
2個(gè)72MHz(50:36備份)
Ku頻段 10個(gè)36MHz(26:16備份)
6個(gè)72MHz(其中包括2對(duì)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(zhǎng)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(yǔ)
衛(wèi)星電視直播產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在全球和我國(guó)周邊國(guó)家形成發(fā)展熱點(diǎn),它在21世紀(jì)將會(huì)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(duì)當(dāng)前
中國(guó)的國(guó)情和我國(guó)面臨的諸多難題,面對(duì)全球“網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)”和“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”的前景,無(wú)
論是從現(xiàn)在還是未來(lái)的視角看問(wèn)題,衛(wèi)星電視直播產(chǎn)業(yè)都將是滿足我國(guó)人民日益增長(zhǎng)的
文化教育需求和推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、實(shí)施“科教興國(guó)”戰(zhàn)略的重大舉措。不過(guò)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(guò)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(chǎng)地條件的限制,居民接收衛(wèi)星電視直播節(jié)目
將會(huì)受到一定的影響;(3)難以做到節(jié)目本地化;(4)無(wú)法進(jìn)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(shì)所在。有線電視用戶只需交納少量收視
費(fèi)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(jìn)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(diǎn)播、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、電視會(huì)議、遠(yuǎn)程教學(xué)與遠(yuǎn)程醫(yī)
療診斷等等。


   

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