卫星通信技术对广播传输覆盖方式的变革

三、卫星通信技术对广播传输覆盖方式的变革

为人类社会沟通提供技术支持的卫星通信技术,源于人类对远距离传播的需要,源于解决广播的传输覆盖问题的需要。当年英国科学家阿瑟·克拉克即由伦敦遭德国U-2火箭攻击的事件中,联想到利用大型火箭发射通信卫星。当时人类要进行远距离的传送广播信号,有其技术上的困难。但是人类经过无数次的科学试验,最终将人造卫星发射到离地球表面3．5万公里,涵盖地球表面三分之一的面积,卫星通信技术应运而生。而卫星通信技术与广播结合后也确实满足了人类进行远距离传输的需要,改变了广播的覆盖方式。

(一)广播的传输覆盖问题是广播生存发展的前提

广播要发展,覆盖是关键。目前大众传播的中心已经由传播者转向了受众,是以受众为中心的传播时代,受众的拥有量和质量是大众媒介生存发展的基础。在美国衡量一个媒介是否是大众媒介的标准就在于看其受众数量是否超过5000万,受众数量的多少对媒介生存发展来说至关重要。广播作为大众传播媒介家族中的一员,同其他大众传播媒介一样,受众的拥有量是其生存发展的基础。从传播政治经济学的角度看,受众是大众传播媒介的商品,是完成大众传播生产过程的关键因素。没有足够的受众量,广告商就不会在这一媒介上投放广告,媒介也就失去了主要的经济来源。没有足够的受众,广播就不会产生理想的社会效益,也不会有好的经济效益。广播受众数量的多少,固然与节目质量息息相关,但是不可否认,广播的传输覆盖更是决定的因素。因为广播的传输覆盖是受众接收的前提,只有解决了潜在受众的覆盖问题,才能把潜在的受众转变为现实的受众,没有受众广播就无法生存。

广播的发展,首先取决于传输覆盖能力的发展,它是驱动广播发展的基本因素。纵观广播的发展历程,我们可以看到,广播的发展是随着传输覆盖能力的发展而发展的。广播的传输覆盖技术的发展是广播发展的技术性前提。

(二)广播的传输覆盖问题是我国广播工作面临的重要任务和发展的重点

我国广播工作面临的任务是:扩大广播人口覆盖率,提高广播播出的质量,也就是要求做到全国人民都能听到广播、听好广播。对于我国这样一个地大人口多,多山多岛屿的国家,这是一项十分艰巨的任务。⁽⁵⁾提高覆盖率也是我国广播电视事业发展的重点,特别是边远地区和农村。广播影视科技发展“十五”计划的总体目标中提出,初步形成卫星、无线、有线以及网络并用、全国上下连通的广播电视传输覆盖网。

其他国家也在利用卫星为其地面广播达不到的地区的人们提供广播节目,并取得了很大的成功。例如在印度发射了SITE(Satellite Instructional Television Experiment)的实验性通信卫星,用于向乡村提供广播电视节目,使印度建立起自己的卫星通信网。

(三)建立有线、无线、卫星相结合的立体广播传输覆盖网

广播最原始的传播方式是有线广播。无线广播技术产生后,主要靠无线的方式传播。自从卫星通信技术和现代电缆传播技术出现后,一种新的有线传播方式迅速在世界上发展起来。这种新的卫星通信技术和有线传播技术的出现,将意味着无线广播和有线广播在新技术中有机结合起来。以地面广播、有线广播、卫星广播三大网络传输能力的纵向扩张和横向扩张互补为特征,平衡发展。各种传输方式之间并不是相互排斥的,而是可以相互取长补短的,是可以协调发展的。我国将逐步推行广播共站接收、星网结合、天地交融的广播覆盖网。

1．地面无线传输覆盖和有线覆盖

无线传输覆盖最初的无线电广播是中波和短波调幅广播两种方式,因为中波和短波载送声音的方式是比较简单的调幅方式,在技术上最容易实现。微波中继是最早出现在20世纪40年代的广播传输方式。微波是指频率高于1000MHz的无线电波,按照波长可以分为分米波、厘米波、毫米波等波段。为了进行远距离的微波通信,必须对信号进行多次中继转发,否则信号就会丢失或衰减。为了进行远距离传输,必须每隔50公里就设立中继站,这样投资成本必然提高。中波可沿着地球表面传播(地波),如果发射功率较大,能够覆盖半径为100多公里的地区,也可依靠地球外层空间的电离层反射(天波),可能到达几百甚至上千公里远的地方。短波主要依靠电离层的反射,功率较大的短波能够传播达到几千公里以外,但其衍射性较差,如遇到高的或庞大建筑物的阻挡,信号传输会被中断,会影响音质或产生其他不良效果。⁽⁶⁾

有线传播,现在主要指光纤通讯,就是利用光学原理及数码化技术,将信息以接近光速的时间通过纤维管进行传送,如传送同等量的信息,以前要用二百捆约600公斤铜线,现在只需用一束1．5公斤重的光纤管,光纤传输的优点是速度快、失真度小及传送量大,人们可以在同一时间,在一条不及手指粗的光纤线缆内打三十万个电话。⁽⁷⁾

2．从地面微波传送到卫星传送

对于广播来说这是个非常大的飞跃。由于地面微波传送是一种接力方式的传播,每隔50公里就要建设一个中继站,因而带来了传送环节多、建设费用昂贵等缺点。卫星传送与地面微波传送相比,卫星具有传输环节少、覆盖面大、信号质量高、投资少、而且不受地形的限制等优点,这就极大地促进了广播的普及化和国际化。卫星通信技术在广播中的应用,从根本上解决了广播节目过去完全依赖传统的地面无线传输方式(微波、差转、短波等)的问题。从本质上讲,卫星通信就是将微波中继站转移到同步通信卫星上,用卫星这一个空中微波中转站来代替地面上300多个中转站。

卫星广播是提高我国广播覆盖率的根本途径。卫星广播传输覆盖具有覆盖面广、投资省、建设速度快、传输信号质量好、运行成本低、维护方便的特点。任何大面积覆盖的地面广播体系都需要大量布设专用的广播发射台网站,投资十分巨大。如果是布设数字广播覆盖网络,投资就更加浩大,在可以预见的未来时期以及目前广播系统的投资财力均无法承受。⁽⁸⁾在我国,目前卫星广播已经成为覆盖全国的主要广播方式。卫星广播覆盖面广,对大范围的覆盖、边远地区和人烟稀少的地区的广播覆盖率较高;对长途客运、火车旅客的集体业务也有较好的前景。卫星在我国广播传输的广泛应用,对迅速扩大广播的人口覆盖率做出了贡献。20世纪90年代,光缆、卫星、微波构成了我国广播覆盖的三种基本传输方式。全国已基本形成无线、卫星、有线广播网络体系。三种覆盖方式相结合,大大提高了广播的覆盖能力和覆盖质量。

3．卫星传输覆盖的方式

卫星传输主要有利用通信卫星进行传输和利用专门的广播卫星进行卫星直播传输两种。

利用通信卫星进行传输解决当前广播覆盖主要通过两个环节:一是通过节目传输,中央或各省通过卫星向一点或多点传输广播节目信号。二是节目分配,各个收转台从卫星接收到节目信号,通过放大再传送,由点到面,进行大面积覆盖,直接为用户接收。卫星广播最大的好处就是覆盖面广。一颗卫星的覆盖面可以达到几千万平方公里,覆盖面大,信号强,接收工具便宜。据资料显示:广播电视“村村通”目标的实现,使边远山村广播电视覆盖效果大为改善,解决了10万个行政村约7000万人的收听收看广播电视难的问题。到2000年6月,广播和电视人口混合覆盖率分别达到90．77%和91．93%,接近发达国家水平。解决这些地区的广播电视覆盖问题,不仅是提高人口素质的需要,为这些地区的受众送去精神食粮,而且关系到这些地区乃至整个国家的稳定、安全和发展的重大政治问题。快速并且经济地解决这些地区的广播电视覆盖问题,是我国广播工作的重点。

4．利用广播卫星进行卫星直播

利用通信卫星进行广播信号传输,虽然为广播发射台提供高质量的信号源,改善了地面差转的质量,提高了广播人口覆盖率,但是这种节目信号传输供地面传输的模式不太适应地形复杂、居住分散、边远偏僻、条件艰苦的广大山、河、湖、岛地区,农、牧区以及老、少、边、穷地区。要根本解决这些地区的广播电视人口覆盖问题,必须采用卫星直播技术。⁽⁹⁾目前,我国受众听广播主要还是用普通的收音机,还未发展卫星的个体接收方式。而在以后卫星所传送的广播节目,经卫星地面接收站接收后,可以通过无线转发或有线接入方式提供给观众。这种个体接收方式不仅解决了边远地区的接收问题,也为受众的个性化选择提供了可能性。

建立有线、无线、卫星相结合的立体广播传输覆盖网适应了人们多种的需要,也确保了广播安全播出。因此无论是传统的无线覆盖网、有线覆盖网,还是蓬勃发展的卫星传输覆盖,都是我国广播电视覆盖网的组成部分。