试论利用卫星直播技术增加广播覆盖

中央人民广播电台技术中心 管毅
　　目前，我国广播覆盖的主要方式 有：中波广播、短波广播、调频广播、有线广播和卫星广播。其中的卫星广播并不是实际意义上的卫星直播广播，而是利用卫星作为广播节目传输的一种手段。那么利用卫星直接进行广播又如何呢?笔者认为：广播要发展，覆盖是关键。利用卫星直播技术扩大广播覆盖范围是非常必要的，而且，随着同步广播卫星技术和数字音频技术的发展，在实际运用中是可行的。
一、利用卫星直播技术增加广播覆盖的必要性

　　1.广播覆盖的重要性

　　2000年12月25日，江泽民总书记在人民广播事业创建60周年之际题词：让党和国家的声音传入千家万户，让中国的声音传向世界各地。
　　2000年，李岚清副总理在中央台关于听众对中央台节目覆盖方面的汇总材料上对广播的覆盖问题做了重要批示：“我们讲覆盖，不要笼统地讲‘混合覆盖率’，主要要讲中央台的覆盖，要让广大人民群众听到中央的声音”。

　　张海涛副总局长在《“十五”期间至2010年我国广播影视科技事业发展总体目标和主要任务》一文中明确提出：①到2005年我国广播电视人口混合覆盖率达到95％、96％以上。②采用新制式、新技术，降低能耗，提高效率，扩大中央和省级广播节目的有效覆盖面，提高广播覆盖的质量。

　　2．我国广播覆盖的现状

　　我国的广播事业经过50多年的发展，己建成由中波广播、短波广播、调频广播、有线广播和卫星广播组成的广播传输覆盖体系。截至2000年6月，全国共有广播电台299座，中、 短波广播发射台和转播台738座，调频发射台和转播台9909座。中波广播频率为535—1606.5KHz，短波广播频率从5.95至26.1MHz，共分9个频段，调频广播频率为87—108MHz。广播人口混合覆盖率达到90.77％。中央台第一套广播节目的人口覆盖率为81.43％。省级广播电台第一套节目的人口覆盖率为85.59％。

　　3．利用卫星直播技术进行广 播覆盖的优越性

　　(1)覆盖面广

　　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。从理论上讲，三颗卫星可做全球覆盖。如果采用卫星直播技术进行广播覆盖，我国广播人口覆盖率可以轻而易举的从现在的90.77％提前达到“十五”计划提出的95％人口覆盖率的目标。

　　(2)节约投资

　　目前，卫星覆盖的广播收听效果达到或超过调频广播。我们以一套广播为例做一比较：

　　假设用5KW调频发射机做全国广播覆盖。5KW调频发射机单机覆盖半径为50公里，单机覆盖面积将近8000平方公里，覆盖全国960万平方公里，约需1200台5KW调频发射机，以每台40万元投资计算，仅发射机一项的投资就需人民币4.8亿元。另外，发射机每年的电费以及维护和值机等人工费用约需23.3万元／每台，1200台调频发射机的运行费用约为2.8亿元。以上投资还未包括机房建设、发射机附属设备，以及将广播节目信号传输至1200台调频发射机端的费用。此外，我们所说的全国960万平方公里是指陆地面积，并未包括沿海和岛屿。

　　卫星广播覆盖的费用主要有：64kbps广播信道年租费，卫星上行站年租费，广播节目传输费用等。这些费用一年不超过600万元人民币。
　　简单比较，我们发现：卫星广播的覆盖效果好于地面调频覆盖，但总体费用仅仅是地面覆盖的百分之一。

　　(3)减少中间环节，利于管理

　　目前，我国的中、短波、调频广播覆盖系统是计划经济体制下的产物，是过去发展中央、省、地市和县四级行政主管部门办广播的产物。实际上，中央直属的发射台并不够多。中央台的广播节目在全国的覆盖很大程度上依赖地方台的转播。在如今市场经济条件下，很多发射台和转播台为节约经费存在“三不满”现象，即开机时间不满、开机功率不满和开机调幅度不满。中央台第一套广播节目在全国的覆盖效果并不好，实际覆盖根本达不到81.43％。由于经济利益不一致，要根本解决“三不满”问题，仅仅依靠管理和协调，是很困难的。

　　此外，为了解决实际覆盖情况，我们被迫投入大量的人力、物力和财力建立许多监测台站。

　　然而，使用卫星广播覆盖方式，这些中间环节就不存在了。我们只需对卫星进行管理和控制，这样就使得对广播覆盖的管理更加单一，更加可靠。

　　另外，利用卫星进行广播覆盖还有传输质量好，节目容量大，系统建设周期短等优点。

　　4．卫星覆盖是传统广播覆盖的有效补充，更适合中国国情

　　从技术和管理的角度看，卫星广播覆盖与传统的中、短波和调频广播覆盖并不矛盾，而是它的有效补充。卫星覆盖的重点是海岛、边疆、深山、戈壁，以及那些传统覆盖方式覆盖不到的地方。因此，不存在重复投资和重复建设的问题。

　　中国的基本国情是地大物博，人口众多。目前，我国的广播人口覆盖率是90.77％，就是说有近10％的人口还听不到广播。

　　要想解决这10％的问题可不是件容易的事。这些听不到广播的地方主要是边远地区，那里地旷人稀，地形复杂，用传统的覆盖方式代价大，效果差。例如：贵州省的中、短波广播发射机的总功率比河北省的高出一倍，但河北省的广播人口覆盖率却高出贵州省30个百分点。可见地形对传统覆盖方式的影响。又比如西藏地区，平均每平方公里只有两人。从这一点上讲，卫星广播覆盖更适合中国国情。

　　5．省级广播覆盖上一新台阶

　　根据我国新的广播电视发展战略和规划，我们的发展重点是中央和省级广播。在重视中央一级广播覆盖的同时，省级广 播的覆盖也应得到关注。目前，省级电台在本省的广播人口覆盖率平均为85.59％。西部省份偏低，青海为54.91％，西藏为69.76％，贵州为62.89％，云南81％。

如果利用卫星进行广播覆盖，很多省份的本省广播人口覆盖率不仅马上可以达到100％，还可在全国范围进行覆盖，那时的省级广播就将达到一个新的历史高度。

　　省级广播进行全国覆盖起码有以下两点好处：一是提高广播的影响力。如今广播的影响力下降已是不争的事实，那么利用新的卫星直播技术让如此众多的电台扩大广播的覆盖范围，广播的影响力和竞争力自然会得到加强。试想：一名守卫边疆的战士能听到自己家乡的广播，无论是对国家，还是对个人，其影响和作用是不言而喻的。二是为广播的发展创造良好的竞争环境。广播的滑坡固然有媒体本身的制约，但竞争机制和条件不健全，也是影响广播发展的重要因素。 在这方面，我国电视的发展就是一个很好的例子。

二、利用卫星直播技术扩大广播覆盖范围的可行性

　　随着卫星技术和数字技术的快速发展，使得人们利用卫星直接对个体进行广播成为可能。世广数字卫星直播技术就是一个成熟的例子。
　　世广卫星直播技术是将卫星通信技术和数字广播技术有机结合的产物。它不仅可直接向轻巧便携的个体接收机传送高质量的声音、数据、图象等多媒体信息，而且具备很大的广播覆盖能力。整个卫星通信系统由三颗同步卫星组成，它们分别是非洲之星、亚洲之星和美洲之星。其中非洲之星于1998年10月发射成功，现己投入运行；亚洲之星于2000年年初发射成功，目前己完成各种在轨测试及广播试验，部分投入商业运行。

　　亚洲之星位于东经105°，在轨高度3.6万公里，主要为亚洲地区提供服务。亚洲之星重1238Kg，运行寿命15年。星上装两种转发器，即透明转发器和处理转发器。每种转发器各有3个TDM载波。上行链路频率为7025—7075MHz，带宽为50M。下行链路频率为1467—1492MHz，带宽为25M，工作在L波段。亚洲之星有三个下行波束，每波束各含左、右旋两个载波，每波束内覆盖区域约为1400万平方公里，而外覆盖边线内面积则约为2800万平方公里。亚洲之星东北波束覆盖中国90％以上的国土和99％以上的人口。

　　世广数字卫星广播系统的信源编码技术采用MPEG第三层声音编码算法。第三层编码算法最复杂、延时最大、效率最高。因此对一定的数据速率，第三层协议得到的音质最好。当然，用户可根据需要选择8—128Kbps范围的不同速率。声音质量可达到CD音质。

　　世广数字卫星广播系统的下行载波的调制技术采用TDM QPSK调制体制。它比编码正交频分多路复用(COFDM)调制技术更适合卫星的大面积覆盖。

　　世广数字卫星广播系统的卫星接收机是专用接收机，可直接接收卫星广播的数百个节目信道。它以STARMAN专用芯片为核心，附加必要的输入输出器件，可在室内外或移动物体上接收广播信号。

　　便携式接收机的重量从1Kg到4Kg不等，天线为直径10cm的板状天线。目前有日本日立、胜利、松下和三洋四家厂商生产世广数字卫星接收机。

　　世广数字音频广播系统具有广播加密传送能力，此项功能可用于提供广播付费服务。它的基本原理是在收发两端生成相同的伪随机序列与广播数据进行模加二，只要保证收发双方伪随机序列生成算法及密钥一致，就能实现对信息数据解密。 为符合不同国家的法律制度、宗教信仰及道德观念，世广数字音频广播系统接收机具有专门的节目过滤锁定功能，可按广播节目的内容或属性过滤节目。该系统可对广播音频节目做16种不同的限制标记，由接收机中的16位控制开关状态决定是否接收带有标记的音频节目。

　　非洲之星是世广数字卫星广播系统的第一颗卫星。目前播放58套广播节目。其中包括新闻节目、儿童节目、信息节目、教育节目，以及流行、摇滚、乡村等各种音乐节目。很多节目是每天连续24小时播出。使用的语言有英语、法语阿拉伯语、西班牙语和葡萄牙语等。听众己达数十万之多。 亚洲之星现在每天播放39套广播节目。以音乐和新闻节目居多，使用的语言含盖英语、马来西亚语、泰国语、印地语和日语等。
　　在中国，如果现在应用世广数字卫星直播系统还需要解决几个问题。一是价格问题。目前，世广卫星接收机在国际市场的价格为200美元左右。世广准备在国内生产这种专用卫星接收机，目标是将接收机的价格降至50美元左右。但对此项技术应用最有前景的边远地区来讲，这个价格也还是偏高。二是标准问题。到现在，国内还未制定出卫星直播系统的相关标准和卫星接收机的相关标准。三是卫星转发器租用价格。此外还有城市接收问题和移动接收问题等。

　　尽管存在这样那样的问题，但世广数字卫星直播系统仍不失为我们的首选。它的可贵之处在于：卫星在天上，系统是现成的，技术是现成的。不用太多的投资，不用太多的时间，我们就可以利用它增加我们的广播覆盖范围。

　　应用卫星直播技术符合我国“从卫星广播电视收转向卫星直播方面发展”的卫星广播发展方向，我国也在积极筹备发射自己的广播直播卫星。利用卫星直播技术扩大广播覆盖势在必行，早实施早受益。

　　应该说，卫星广播覆盖的优势是有目共睹的，利用卫星进行广播覆盖的必要性也渐渐被人们所认识。从技术上讲，世广卫星广播直播系统也己具备了实际应用的条件。如何利用现有的技术和系统，尽早实现卫星广播覆盖才是我们真正面临的课题和挑战。 即便有一天，卫星广播覆盖全面投入使用，我们的任务仍然没有结束，广播覆盖是一个永恒的主题，100％覆盖是我们追求的目标。

　　我们只有不断地创新，不断地利用新技术、新手段扩大广播覆盖，才能让越来越多的人民群众听到广播、听好广播，真正让广大人民群众满意，让党中央放心。也只有这样，我们的广播事业才能够兴旺发达。

摘自《广播电视网络技术》2002.2