卫星宽带互联网在公共文化的应用

时间:2022-06-26 11:40:06

卫星宽带互联网在公共文化的应用

1前言

随着计算机网络、移动互联网、新媒体的崛起,文化传播的途径有了很大的变化,广播电视行业受到了前所未有的冲击。以网络直播、IPTV、手机电视、地面数字电视等为代表的新兴传媒运营商,抢占了电视屏幕大量的用户资源,传统格局已经被打破,因此重新整合,寻找战略增长的新空间,势在必行。

2卫星宽带互联网的应用

广电一直有庞大的资源及运营基础,是国家公共文化服务体系发展战略的重要支撑,发挥广电在内容资源及内容整合能力方面的优势,利用“卫星网络+移动互联网+Wi-Fi”,结合直播与互动需求的特点,构建智慧媒体网络平台,支撑国家公共文化服务体系建设,为公共文化服务提供新的发展路径,卫星宽带网络融合是大势所趋。1994年休斯网络系统公司首先开发出能与个人计算机互联的DirecPC接收系统,其传输链路如图1所示。该系统可以使个人电脑通过卫星,直接接收互联网数据,并通过拨号上网的方式上传数据,尽管当年下载速度在400k左右,但毕竟开启了卫星互联网的先河。IPStar卫星是新一代宽带通信卫星,于2005年8月11日发射升空,定点于东经119.5°,为亚太地区服务。该卫星通过多个窄域波束,使传输的可用频率最大化,传输速率达到10G以上,相比传统Ku波段卫星,其带宽增加了20倍,其波束覆盖如图2所示。IPStar卫星上的23个Ku波段双向点波束覆盖中国东部地区,1个双向成型波束覆盖中国西部地区,1个Ku波段单向广播波束重叠覆盖中国中东部地区。IPStar宽带卫星系统的网络配置是基于关口站星形拓扑,在北京、上海、广州设置三个关口站。一个用户终端从与IPStar关口站相连的波束收到信号或者向与IPStar关口站相连的波束发射信号,而关口站可以提供连接到其他网络的能力。中国有三个关口站,分别设在北京、上海和广州。IPStar卫星容量大,卫星资源使用成本较低,基于卫星宽带通信业务能力的适应性强,可以提供语音、数据、视频、宽带接入、信息和视频广播在内的综合业务。其宽带接入如图3所示。2015年和2016年,党中央国务院出台了多个关于构建现代公共文化服务体系的文件。两年来,全国各省区市结合本地推进公共文化服务体系建设的具体条件,全面组织制定了相应的实施办法、措施和方案。上述政策的落实和发展,需要更有效的平台和手段,采用“大数据广播推送+互联网的多网融合系统”,则是推进国家公共文化服务体系建设的重要方面。

3Ka频段卫星互联网的优势

随着不断增加的带宽和大数据传输速率的需求,卫星宽带通信正从目前使用的C/Ku频段(各500MHz带宽)向着频率更高的Ka频段(2.5GHz带宽)扩展。近年来,国际电信联盟(ITU)为Ka频段的频谱使用划分了三段应用频率,即:17.3~17.7GHz、17.7~19.7GHz和27.5~29.5GHz。Ka频段卫星通信优势主要体现在如下三个方面:(1)Ka频段频带更宽,能适应高清视频的传输需要;(2)频率高卫星天线增益可以更大,用户终端天线可以小而轻,有利于灵活移动使用;(3)运用多波束技术和相控阵技术,星上天线灵活,能满足对多点通信和星上交换的应用需要。向更高频段的频谱扩展,推动了宽带卫星通信的快速发展,高通量卫星HTS(HighThroughputSatel-lite)系统应运而生。HTS系统结合了频谱复用和多波束技术,采用高阶调制,使用超宽带转发器,从而实现前所未有的带宽和吞吐量;卫星容量覆盖于特定的较小地面区域,因而显著增加了下行功率,将大幅降低传输成本和地面设备成本。为有效提高系统容量,HTS卫星通常采用频率重复使用的多点波束覆盖设计,对需要覆盖的区域使用由系列微小六角点阵组成的圆形点波束进行,相邻圆型点波束之间有部分区域重叠交叉,这样的设计将最大限度地利用星体天线的性能,并根本改善卫星空中接口的性能(下行功率和上行灵敏度)、增加系统容量。图4为HTS卫星前向信道频谱示意图。2017年4月12日,我国首颗高通量通信卫星,“实践13号”发射升空。该卫星采用了Ka频段、激光通信和电推进等一系列新技术,通信总容量超过20G,超过以往我国所有通信卫星容量的总和,该卫星将纳入“中星”系列进行业务运行,命名为中星16号。标志着我国卫星通信进入高通量时代,这为我国卫星通信产业的发展起到极大的促进作用。

4共铸“智慧平台”

推进公共文化服务建设“智慧平台”,既是融合媒体多业务运营平台和国际化文化交流平台,也是基于卫星推送网络和移动互联网的非对称双向的智慧媒体、智慧城市和智慧乡村平台。平台提供基础的数据分发业务、传输业务和移动互联网媒体业务;并结合融合媒体平台,基于手机APP、微信、网站平台,为百姓提供电子政务、信息推送(教育)、益智应用等线上线下、全方位的以音视频为载体的多种互动服务。其业务流程如图5所示。基于工业4.0设计思想、理念及架构模型,平台在区域化基础服务的基础上,实现“卫星网络+互联网+移动互联网”的应用服务。通过整合资源,形成新的业务模式,突破了单一的广播电视传播平台模式,增加了公共文化服务平台、公共信息平台、生活服务平台的属性和模式。新的运营服务产品结合本地属性,实现了从“看电视”到“用电视”的转变,拓展融合媒体区域商务平台业务。在完全支撑国家公共文化服务系统的同时,可以以PPP项目形式,在政府零投入的情况下,实现公共文化服务平台的集成、运营,实现公益服务与市场运营相结合的全新公共服务系统新生态。

5小结

由于卫星通信具有广阔的覆盖范围、较高的成本效率,卫星通信系统可实现无处不在的宽带网络接入,在全球宽带通信服务中发挥重要的作用。卫星通信的无缝覆盖和大容量的优势将产生巨大的经济价值和社会效益,公共文化服务要实现全覆盖,卫星宽带互联是发展的趋势。一方面整合现有途径资源,兼顾社会资源共享、文化资源共享;另一方面着力推进公共文化服务体系向广大乡村山区延伸,建设智慧乡村市场化运营体系,真正地构建文化自信的全新公共文化服务体系,惠及民生。

作者:赵建东 单位:内蒙古广播电视网络集团有限公司呼伦贝尔分公司

参考文献:

[1]梁彦霞,肖丽媛.基于卫星的宽带Inter-net接入.电子科技,2014(1).

[2]苏玉良,李庆安.Ka频段HTS卫星系统以及发展前景.卫星与网络,2013(5).