高通量衛(wèi)星在新聞報道中的應(yīng)用探索

高通量衛(wèi)星在新聞報道中的應(yīng)用探索

賈志強

(新華社通信技術(shù)局)

【摘  要】我國高通量衛(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)星有其獨特優(yōu)勢，對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到了積極推動作用。本文對高通量衛(wèi)星在新華社新聞報道中的使用情況進行了簡要介紹，對高通量衛(wèi)星的優(yōu)勢和實際使用中需要關(guān)注的幾點問題提出看法。

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

1  高通量衛(wèi)星在新聞報道中的應(yīng)用

1.1  我國的高通量衛(wèi)星

近年來，隨著我國航天事業(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。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號衛(wèi)星(實踐十三號)和2020年發(fā)射的亞太6D衛(wèi)星(深圳星)。中星16號衛(wèi)星覆蓋我國除西北、東北的大部分陸地和近海近200公里海域，共26個Ka頻段用戶點波束，帶寬容量20Gbps;亞太6D衛(wèi)星覆蓋包括RCEP(區(qū)域全面經(jīng)濟伙伴關(guān)系協(xié)定，東盟10國和中國、日本、韓國、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個不同大小的Ku用戶點波束，業(yè)務(wù)稠密地區(qū)使用小波束(容量更大、性能更強)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號衛(wèi)星。雖然我國自主研制的高通量衛(wèi)星在平臺性能、核心技術(shù)、通信容量等方面仍落后于歐美，卻為我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到了積極推動作用。隨著我國裝備制造業(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)處于國際先進水平，能夠滿足高通量衛(wèi)星入網(wǎng)要求的終端類型也越來越多。

1.2  新華社在新聞報道中的應(yīng)用情況

衛(wèi)星通信技術(shù)一直以來都是新聞采集的重要手段。多年來，新華社在很多重大突發(fā)事件報道中通過衛(wèi)星傳回大量高清視頻和文圖新聞，在新聞現(xiàn)場第一時間發(fā)回報道。我國的高通量衛(wèi)星出現(xiàn)之前，新華社主要使用傳統(tǒng)衛(wèi)星進行應(yīng)急通信。在“汶川地震”、“玉樹地震”、“雅安地震”、“魯?shù)榈卣稹薄ⅰ爸矍嗍鳌钡戎卮髨蟮乐?，常?guī)通信網(wǎng)絡(luò)遭到破壞，技術(shù)人員利用衛(wèi)星車或衛(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)人員進行現(xiàn)場保障。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，專業(yè)性要求很高。

高通量衛(wèi)星的出現(xiàn)，彌補了傳統(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、智慧海洋等多個重要領(lǐng)域，新華社在新聞報道領(lǐng)域也進行過多次實際應(yīng)用。2019年在國慶70周年閱兵報道中，新華社位于國貿(mào)三期的樓頂點位在無運營商網(wǎng)絡(luò)信號的情況下，通過中星16號衛(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，神舟十二號飛船發(fā)射和回收、神舟十三號飛船發(fā)射均在酒泉發(fā)射場或東風(fēng)著陸場無網(wǎng)絡(luò)信號的區(qū)域，新華社利用高通量衛(wèi)星小站和亞太6D衛(wèi)星，實時傳回大量視頻和圖片稿件，有力保障了全媒體發(fā)稿。

在神舟十二號飛船返回報道中，由于東風(fēng)著陸場距離北京路途遙遠，駕駛衛(wèi)星車需要長途奔波，對人員和車輛性能都是不小的考驗。為了滿足報道需求的同時又要盡量輕裝上陣，新華社參加報道的前方技術(shù)人員攜帶可單兵背負使用的高通量衛(wèi)星小站，在返回艙安全著陸的第一時間直接接入亞太6D衛(wèi)星提供的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，通過衛(wèi)星小站的有線網(wǎng)絡(luò)接口和自帶的WIFI熱點，形成一個移動發(fā)稿平臺。在這個平臺上，4G背包傳輸視頻素材，相機可以進行即拍即傳，手機可以接入網(wǎng)絡(luò)與后方微信溝通或視頻會議，前方報道團隊發(fā)稿順暢。

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

圖2神舟十二號飛船返回報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)勢及使用思考

2.1  高通量衛(wèi)星的優(yōu)勢

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

(1)受益于高通量衛(wèi)星的大功率和點波束覆蓋，衛(wèi)星小站的天線口徑更趨小型化，整機集成度再創(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)急報道中能夠快速架設(shè)設(shè)備，保障了新聞的時效性。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)急場景下發(fā)稿需求，整機可以用一個背包收納攜帶。

(2)高通量衛(wèi)星主站網(wǎng)絡(luò)由衛(wèi)星公司進行運維管理，終端設(shè)備即開即用，對星完成后立即注冊入網(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維人員對接。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)，非長期固定使用的情況下一般采用臨時租用轉(zhuǎn)發(fā)器的方式，還需前方后方專業(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波束覆蓋和更優(yōu)的通信機制，能夠帶來傳統(tǒng)通信衛(wèi)星很難達到的傳輸能力。0.6米口徑的衛(wèi)星小站上行可達到10Mbps,下行帶寬更高。通過衛(wèi)星小站自帶的WIFI或進行網(wǎng)絡(luò)擴展，一臺衛(wèi)星小站即能滿足小規(guī)模報道團隊的使用需求。視頻直播、視頻會議、文圖發(fā)稿可以同時進行，也支持根據(jù)業(yè)務(wù)級別設(shè)置QoS保障。

圖3  高通量衛(wèi)星小站測速

(4)與自建單一衛(wèi)星主站相比，高通量衛(wèi)星會設(shè)計多個關(guān)口站，以確保運營主站提供可靠的衛(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、珀斯等六個關(guān)口站，全部配備13米Ka天線。根據(jù)實際需求，可以提供關(guān)口站到用戶單位的專線服務(wù)，大幅提高數(shù)據(jù)安全性。

2.2  應(yīng)用思考

雖然通過高通量衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)隨時隨地的高速互聯(lián)網(wǎng)接入，為新聞報道現(xiàn)場提供獨立的通信保障，可以滿足眾多行業(yè)使用需求，但在使用中也有幾點需要考慮的問題：

(1)熱點新聞的發(fā)生往往會有多家媒體單位進行現(xiàn)場報道，地面網(wǎng)絡(luò)無法使用時，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個高通量衛(wèi)星點波束覆蓋區(qū)域，整體通信水平受限于該點波束的能力。新聞報道現(xiàn)場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，從這個角度而言，跟新聞報道的使用特點不完全匹配，但亞太6D衛(wèi)星點波束的絕對回傳帶寬相對傳統(tǒng)通信衛(wèi)星有較大提升，可以重點保障高等級的新聞報道回傳需求。此外，在應(yīng)急通信時，高通量衛(wèi)星也是運營商應(yīng)急基站臨時補點擴容的利器，有大帶寬使用需求。所以，當(dāng)多臺衛(wèi)星站同時使用高通量衛(wèi)星時，需要對重點用戶進行帶寬和服務(wù)優(yōu)先級保障，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)無線通信頻段大多會受到雨衰影響。一般來說，頻段越高，雨衰相對較大。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頻段的波長與雨滴直徑相近，雨衰更為嚴重。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)和自動功率補償技術(shù)，根據(jù)鏈路受影響情況自動改變調(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不斷下降，甚至出現(xiàn)通信中斷。因此在新聞報道場合，需要提前考慮天氣對衛(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，未來會有覆蓋全球的系列衛(wèi)星發(fā)射計劃。在能確定使用地點的前提下，應(yīng)提前了解該區(qū)域波束情況，做到心中有數(shù)。點波束的能量具有從中心向外圍遞減的特點，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

我國地面光纖網(wǎng)絡(luò)越來越完善，固定互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)水平持續(xù)上升，移動網(wǎng)絡(luò)已進入了5G時代。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的媒體在移動端發(fā)力，記者的身份不再單一，利用手機、相機等小型設(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間的利用率。發(fā)達的地面網(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)備進行新聞報道似乎也越來越少見了。但是，無論地面網(wǎng)絡(luò)多么發(fā)達，衛(wèi)星通信永遠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)急報道和突發(fā)事件報道中。

隨著我國衛(wèi)星通信技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)也迎來了新的契機，在“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標中提出，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。相信在不遠的將來，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，必將為新聞報道持續(xù)賦能。

參考文獻：

[1]劉強，馬曉亮，王俊杰.淺談衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展.第十七屆衛(wèi)星通信學(xué)術(shù)年會論文集

[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