高通量衛(wèi)星在新聞報(bào)道中的應(yīng)用探索

高通量衛(wèi)星在新聞報(bào)道中的應(yīng)用探索

賈志強(qiáng)

(新華社通信技術(shù)局)

【摘  要】我國(guó)高通量衛(wèi)星已經(jīng)應(yīng)用于很多行業(yè)，與傳統(tǒng)通信衛(wèi)星相比，高通量衛(wèi)星有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到了積極推動(dòng)作用。本文對(duì)高通量衛(wèi)星在新華社新聞報(bào)道中的使用情況進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，對(duì)高通量衛(wèi)星的優(yōu)勢(shì)和實(shí)際使用中需要關(guān)注的幾點(diǎn)問(wèn)題提出看法。

【關(guān)健詞】高通量衛(wèi)星  新聞報(bào)道  應(yīng)急報(bào)道

1  高通量衛(wèi)星在新聞報(bào)道中的應(yīng)用

1.1  我國(guó)的高通量衛(wèi)星

近年來(lái)，隨著我國(guó)航天事業(yè)的飛速發(fā)展，衛(wèi)星通信領(lǐng)域取得了很多重大成果。高通量通信衛(wèi)星(High Throughput Satellite,HTS)也稱(chēng)高吞吐量通信衛(wèi)星，它的出現(xiàn)為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用提供了基礎(chǔ)通信平臺(tái)。相較于傳統(tǒng)通信衛(wèi)星，高通量衛(wèi)星采用頻率復(fù)用、多點(diǎn)波束、高波束增益等關(guān)鍵技術(shù)提升衛(wèi)星通信容量并降低了單位帶寬成本，尤其是降低了接入終端天線尺寸要求。

我國(guó)目前共發(fā)射了兩顆高通量衛(wèi)星，分別是2017年發(fā)射的中星16號(hào)衛(wèi)星(實(shí)踐十三號(hào))和2020年發(fā)射的亞太6D衛(wèi)星(深圳星)。中星16號(hào)衛(wèi)星覆蓋我國(guó)除西北、東北的大部分陸地和近海近200公里海域，共26個(gè)Ka頻段用戶點(diǎn)波束，帶寬容量20Gbps;亞太6D衛(wèi)星覆蓋包括RCEP(區(qū)域全面經(jīng)濟(jì)伙伴關(guān)系協(xié)定，東盟10國(guó)和中國(guó)、日本、韓國(guó)、澳大利亞、新西蘭)全部成員以及俄羅斯、印度、夏威夷在內(nèi)的約1/3地球表面積，90個(gè)不同大小的Ku用戶點(diǎn)波束，業(yè)務(wù)稠密地區(qū)使用小波束(容量更大、性能更強(qiáng))覆蓋，業(yè)務(wù)稀疏地區(qū)使用大波束覆蓋，帶寬容量50Gbps。由此可以看出，兩顆高通量衛(wèi)星在頻段、通信容量和覆蓋范圍均有所不同，亞太6D衛(wèi)星的通信容量和覆蓋范圍要優(yōu)于中星16號(hào)衛(wèi)星。雖然我國(guó)自主研制的高通量衛(wèi)星在平臺(tái)性能、核心技術(shù)、通信容量等方面仍落后于歐美，卻為我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到了積極推動(dòng)作用。隨著我國(guó)裝備制造業(yè)的發(fā)展水平不斷提高，在衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈涌現(xiàn)出很多優(yōu)秀的國(guó)內(nèi)企業(yè)，從天線到功放，再到衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器，很多設(shè)備的工藝和性能已經(jīng)處于國(guó)際先進(jìn)水平，能夠滿足高通量衛(wèi)星入網(wǎng)要求的終端類(lèi)型也越來(lái)越多。

1.2  新華社在新聞報(bào)道中的應(yīng)用情況

衛(wèi)星通信技術(shù)一直以來(lái)都是新聞采集的重要手段。多年來(lái)，新華社在很多重大突發(fā)事件報(bào)道中通過(guò)衛(wèi)星傳回大量高清視頻和文圖新聞，在新聞現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間發(fā)回報(bào)道。我國(guó)的高通量衛(wèi)星出現(xiàn)之前，新華社主要使用傳統(tǒng)衛(wèi)星進(jìn)行應(yīng)急通信。在“汶川地震”、“玉樹(shù)地震”、“雅安地震”、“魯?shù)榈卣稹?、“舟曲泥石流”等重大?bào)道中，常規(guī)通信網(wǎng)絡(luò)遭到破壞，技術(shù)人員利用衛(wèi)星車(chē)或衛(wèi)星便攜站，租用衛(wèi)星公司的轉(zhuǎn)發(fā)器資源，建立與總社的專(zhuān)用通信線路。新聞信息的采集以單向傳輸為主，前方發(fā)后方收，因衛(wèi)星設(shè)備便攜化程度不高，一般至少需要兩名技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保障。如果有雙向通信的需求，需要前后方技術(shù)人員共同配合，設(shè)置并優(yōu)化兩端設(shè)備參數(shù)，根據(jù)業(yè)務(wù)需求調(diào)整上下行鏈路帶寬，專(zhuān)業(yè)性要求很高。

高通量衛(wèi)星的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)衛(wèi)星通信容量小及單位帶寬成本較高的不足。目前，高通量衛(wèi)星廣泛應(yīng)用于政府應(yīng)急、醫(yī)療救援、邊防布控、森林防火、水文監(jiān)測(cè)、智慧海洋等多個(gè)重要領(lǐng)域，新華社在新聞報(bào)道領(lǐng)域也進(jìn)行過(guò)多次實(shí)際應(yīng)用。2019年在國(guó)慶70周年閱兵報(bào)道中，新華社位于國(guó)貿(mào)三期的樓頂點(diǎn)位在無(wú)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的情況下，通過(guò)中星16號(hào)衛(wèi)星的便攜站接入互聯(lián)網(wǎng)，為記者發(fā)稿提供了必要網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。2021年，神舟十二號(hào)飛船發(fā)射和回收、神舟十三號(hào)飛船發(fā)射均在酒泉發(fā)射場(chǎng)或東風(fēng)著陸場(chǎng)無(wú)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的區(qū)域，新華社利用高通量衛(wèi)星小站和亞太6D衛(wèi)星，實(shí)時(shí)傳回大量視頻和圖片稿件，有力保障了全媒體發(fā)稿。

在神舟十二號(hào)飛船返回報(bào)道中，由于東風(fēng)著陸場(chǎng)距離北京路途遙遠(yuǎn)，駕駛衛(wèi)星車(chē)需要長(zhǎng)途奔波，對(duì)人員和車(chē)輛性能都是不小的考驗(yàn)。為了滿足報(bào)道需求的同時(shí)又要盡量輕裝上陣，新華社參加報(bào)道的前方技術(shù)人員攜帶可單兵背負(fù)使用的高通量衛(wèi)星小站，在返回艙安全著陸的第一時(shí)間直接接入亞太6D衛(wèi)星提供的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)衛(wèi)星小站的有線網(wǎng)絡(luò)接口和自帶的WIFI熱點(diǎn)，形成一個(gè)移動(dòng)發(fā)稿平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)上，4G背包傳輸視頻素材，相機(jī)可以進(jìn)行即拍即傳，手機(jī)可以接入網(wǎng)絡(luò)與后方微信溝通或視頻會(huì)議，前方報(bào)道團(tuán)隊(duì)發(fā)稿順暢。

圖1神舟十三號(hào)飛船發(fā)射報(bào)道使用高通量板狀天線衛(wèi)星站發(fā)稿

圖2神舟十二號(hào)飛船返回報(bào)道使用拋物面天線高通量衛(wèi)星站發(fā)稿

2  高通量衛(wèi)星的優(yōu)勢(shì)及使用思考

2.1  高通量衛(wèi)星的優(yōu)勢(shì)

高通量衛(wèi)星之所以能在新聞報(bào)道中得到很好的應(yīng)用效果，主要在于以下幾點(diǎn)：

(1)受益于高通量衛(wèi)星的大功率和點(diǎn)波束覆蓋，衛(wèi)星小站的天線口徑更趨小型化，整機(jī)集成度再創(chuàng)新高。隨著衛(wèi)星小站的輕便程度不斷提高，使用者反應(yīng)速度和單兵作戰(zhàn)能力得到了大幅提升，尤其是在應(yīng)急報(bào)道中能夠快速架設(shè)設(shè)備，保障了新聞的時(shí)效性。0.6米口徑衛(wèi)星小

站，甚至是0.35米的板狀衛(wèi)星小站就能滿足應(yīng)急場(chǎng)景下發(fā)稿需求，整機(jī)可以用一個(gè)背包收納攜帶。

(2)高通量衛(wèi)星主站網(wǎng)絡(luò)由衛(wèi)星公司進(jìn)行運(yùn)維管理，終端設(shè)備即開(kāi)即用，對(duì)星完成后立即注冊(cè)入網(wǎng)，如同使用海事衛(wèi)星BGAN站一樣方便，正常情況下不需要與主站運(yùn)維人員對(duì)接。傳統(tǒng)衛(wèi)星通信則需要小站和主站設(shè)置好發(fā)射和接收參數(shù)，非長(zhǎng)期固定使用的情況下一般采用臨時(shí)租用轉(zhuǎn)發(fā)器的方式，還需前方后方專(zhuān)業(yè)人員提前調(diào)試、配合完成。

(3)高通量衛(wèi)星采用能量更集中的點(diǎn)波束覆蓋和更優(yōu)的通信機(jī)制，能夠帶來(lái)傳統(tǒng)通信衛(wèi)星很難達(dá)到的傳輸能力。0.6米口徑的衛(wèi)星小站上行可達(dá)到10Mbps,下行帶寬更高。通過(guò)衛(wèi)星小站自帶的WIFI或進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，一臺(tái)衛(wèi)星小站即能滿足小規(guī)模報(bào)道團(tuán)隊(duì)的使用需求。視頻直播、視頻會(huì)議、文圖發(fā)稿可以同時(shí)進(jìn)行，也支持根據(jù)業(yè)務(wù)級(jí)別設(shè)置QoS保障。

圖3  高通量衛(wèi)星小站測(cè)速

(4)與自建單一衛(wèi)星主站相比，高通量衛(wèi)星會(huì)設(shè)計(jì)多個(gè)關(guān)口站，以確保運(yùn)營(yíng)主站提供可靠的衛(wèi)星通信服務(wù)。以亞太6D衛(wèi)星為例，共有北京、西安、深圳、香港、吉隆坡、珀斯等六個(gè)關(guān)口站，全部配備13米Ka天線。根據(jù)實(shí)際需求，可以提供關(guān)口站到用戶單位的專(zhuān)線服務(wù)，大幅提高數(shù)據(jù)安全性。

2.2  應(yīng)用思考

雖然通過(guò)高通量衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)隨時(shí)隨地的高速互聯(lián)網(wǎng)接入，為新聞報(bào)道現(xiàn)場(chǎng)提供獨(dú)立的通信保障，可以滿足眾多行業(yè)使用需求，但在使用中也有幾點(diǎn)需要考慮的問(wèn)題：

(1)熱點(diǎn)新聞的發(fā)生往往會(huì)有多家媒體單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)道，地面網(wǎng)絡(luò)無(wú)法使用時(shí)，衛(wèi)星通信將是重要的發(fā)稿技術(shù)方式。新聞發(fā)生地一般為1-2個(gè)高通量衛(wèi)星點(diǎn)波束覆蓋區(qū)域，整體通信水平受限于該點(diǎn)波束的能力。新聞報(bào)道現(xiàn)場(chǎng)的使用需求更多的要求是把視頻、圖片、文字傳回總部或?qū)ν獍l(fā)布，對(duì)回傳帶寬的要求更高。以亞太6D衛(wèi)星為例，波束帶寬入向和出向比例

約為1:4,也就是衛(wèi)星小站的下載帶寬高于回傳帶寬，從這個(gè)角度而言，跟新聞報(bào)道的使用特點(diǎn)不完全匹配，但亞太6D衛(wèi)星點(diǎn)波束的絕對(duì)回傳帶寬相對(duì)傳統(tǒng)通信衛(wèi)星有較大提升，可以重點(diǎn)保障高等級(jí)的新聞報(bào)道回傳需求。此外，在應(yīng)急通信時(shí)，高通量衛(wèi)星也是運(yùn)營(yíng)商應(yīng)急基站臨時(shí)補(bǔ)點(diǎn)擴(kuò)容的利器，有大帶寬使用需求。所以，當(dāng)多臺(tái)衛(wèi)星站同時(shí)使用高通量衛(wèi)星時(shí)，需要對(duì)重點(diǎn)用戶進(jìn)行帶寬和服務(wù)優(yōu)先級(jí)保障，避免出現(xiàn)互搶資源導(dǎo)致總體使用效果不理想的情況。

(2)無(wú)線通信頻段大多會(huì)受到雨衰影響。一般來(lái)說(shuō)，頻段越高，雨衰相對(duì)較大。Ku頻段發(fā)展較早且當(dāng)前已接近飽和，Ka頻段資源豐富，可用頻帶寬，但Ka頻段的波長(zhǎng)與雨滴直徑相近，雨衰更為嚴(yán)重。為降低雨衰影響，高通量衛(wèi)星都使用了自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)技術(shù)(ACM)和自動(dòng)功率補(bǔ)償技術(shù)，根據(jù)鏈路受影響情況自動(dòng)改變調(diào)制方式和輸出功率保障傳輸速率。但隨著雨量增大，衛(wèi)星小站的傳輸速率也會(huì)不斷下降，甚至出現(xiàn)通信中斷。因此在新聞報(bào)道場(chǎng)合，需要提前考慮天氣對(duì)衛(wèi)星通信的影響。

(3)目前覆蓋范圍更廣的亞太6D衛(wèi)星使用范圍為亞太區(qū)域，未來(lái)會(huì)有覆蓋全球的系列衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃。在能確定使用地點(diǎn)的前提下，應(yīng)提前了解該區(qū)域波束情況，做到心中有數(shù)。點(diǎn)波束的能量具有從中心向外圍遞減的特點(diǎn)，要根據(jù)業(yè)務(wù)傳輸帶寬要求選擇合適尺寸的衛(wèi)星終端設(shè)備。終端方面，如涉及到境外使用，還要考慮設(shè)備能否正常入關(guān)。

3  結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)地面光纖網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越完善，固定互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)水平持續(xù)上升，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已進(jìn)入了5G時(shí)代。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來(lái)越多的媒體在移動(dòng)端發(fā)力，記者的身份不再單一，利用手機(jī)、相機(jī)等小型設(shè)備完成全媒體發(fā)稿，視頻直播和短視頻新聞提高了大眾碎片化時(shí)間的利用率。發(fā)達(dá)的地面網(wǎng)絡(luò)逐漸改變了很多傳統(tǒng)媒體的工作模式，利用衛(wèi)星設(shè)備進(jìn)行新聞報(bào)道似乎也越來(lái)越少見(jiàn)了。但是，無(wú)論地面網(wǎng)絡(luò)多么發(fā)達(dá)，衛(wèi)星通信永遠(yuǎn)是新聞采集傳輸不可或缺的重要手段，天地一體的網(wǎng)絡(luò)才是快速發(fā)稿的可靠保障，尤其是在應(yīng)急報(bào)道和突發(fā)事件報(bào)道中。

隨著我國(guó)衛(wèi)星通信技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了新的契機(jī)，在“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)中提出，要布局建設(shè)信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施等新型基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)高速泛在、天地一體、集成互聯(lián)、安全高效的信息基礎(chǔ)設(shè)施。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，高中低軌高通量衛(wèi)星形成覆蓋全球的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，與地面網(wǎng)絡(luò)能夠無(wú)縫切換，終端設(shè)備在小型化和智能化方面不斷突破，傳輸能力大幅提升，必將為新聞報(bào)道持續(xù)賦能。

參考文獻(xiàn)：

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[2]任佳熙，郭威.高通量衛(wèi)星新技術(shù).衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)，2021年08期