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卫星直播技术 介绍

卫星直播技术 介绍. 卫星广播业务的几个基本概念. 卫星广播业务（ BSS-Broadcasting-satellite service ） 卫星固定业务（ FSS-Fixed-satellite service ） 直播卫星（ DBS-Direct broadcasting satellite ） 直接到户（ DTH-Direct to home ）. 卫星直播业务的发展. 第一阶段： 20 世纪 70 年代开始，试验阶段。 第二阶段： 20 世纪 80 年代开始，美国和欧洲开始尝试直播卫星业务，大都使用 FSS ，但并未取得商业上的成功 。

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  1. 卫星直播技术介绍

  2. 卫星广播业务的几个基本概念 • 卫星广播业务（BSS-Broadcasting-satellite service） • 卫星固定业务（FSS-Fixed-satellite service） • 直播卫星（DBS-Direct broadcasting satellite） • 直接到户（DTH-Direct to home） 中广影视卫星有限责任公司

  3. 卫星直播业务的发展 • 第一阶段：20世纪70年代开始，试验阶段。 • 第二阶段： 20世纪80年代开始，美国和欧洲开始尝试直播卫星业务，大都使用FSS，但并未取得商业上的成功。 • 第三阶段， 20世纪90年代开始，发展阶段。美国休斯公司率先推出商用数字直播卫星系统。90年代后期进入黄金期，美国、日本等国家卫星直播系统规模较大，技术先进。 中广影视卫星有限责任公司

  4. 卫星直播的特点 • 覆盖面积广：一般不受地理障碍的影响。 • 传输能力强：采用数字压缩、统计复用技术。 • 信号质量高：数字直接到户，中间环节少。 • 接收简便：采用Ku频段大功率卫星，接收天线口径小，接收设备简单。 • 用户管理完善：采用有条件接收（CA）技术，实现对用户的实时、有效的管理和服务。 • 综合应用能力强：可提供高速数据、图文、交互式业务等综合服务。 中广影视卫星有限责任公司

  5. 我国卫星直播业务计划介绍 • 中国广播卫星业务国际电联规划概况 在国际电联2000年的世界无线电通信大会（简称WRC-2000）上，对一、三区卫星广播业务（简称BBS）重新进行规划，审议并修改了有关BSS法规条款和技术标准。中国属于第三区，在新的规划中中国有4个规划轨位，为：62E、92.2E、122E、134E。其中为澳门特别行政区争取到一个独立波束，与香港波束一起位于东经122度。在92.2E 轨位，规划使用的上行频率17.3 GHz -17.8GHz，下行频率为11.7 GHz -12.2GHz。 中广影视卫星有限责任公司

  6. 我国卫星直播业务计划介绍 • 向国际电联的申报工作 轨道按照国际电联的要求,我国广电部门已于2003年初向国际电联申报了92.2E轨道位置广播卫星电联申报修改资料，卫星波束覆盖中国和周边国家和地区，卫星极划为线极化或圆极化，卫星转发器为4个54MHz转发器和18个36MHz转发器。 中广影视卫星有限责任公司

  7. 我国卫星直播业务计划介绍 • 中国广播卫星业务国际电联规划概况 在国际电联2000年的世界无线电通信大会（简称WRC-2000）上，对一、三区卫星广播业务（简称BBS）重新进行规划，审议并修改了有关BSS法规条款和技术标准。中国属于第三区，在新的规划中中国有4个规划轨位，为：62E、92.2E、122E、134E。其中为澳门特别行政区争取到一个独立波束，与香港波束一起位于东经122度。在92.2E 轨位，规划使用的上行频率17.3 GHz -17.8GHz，下行频率为11.7 GHz -12.2GHz。 中广影视卫星有限责任公司

  8. 我国卫星直播业务计划介绍 • 卫星准备情况 国家直播星系统空间段包括两颗卫星,即SINOSAT-2广播卫星和中星9号广播卫星，两颗卫星将按照同频、同轨位、同覆盖、同容量的要求进行研制，并均放置在92.2E。SINOSAT-2计划于2006年下半年发射，中星9号将于2007年发射。 中广影视卫星有限责任公司

  9. 卫星直播系统构成 • 从技术构成看，直播卫星系统可分为空间段和地面段。 • 空间段为卫星（包括地面监控系统） • 地面段又可分为前端，地面传输，地球站，接收端（天线和接收机）。 中广影视卫星有限责任公司

  10. 卫星直播系统空间段 • 卫星：目前国际上技术成熟的直播卫星的重要性能是： 工作频段：Ku频段(直播卫星或固定卫星业务频段) 供有效载荷电源功率：8～10kW 行波管放大器输出功率：120/240W (单管/并联) 行波管放大器数量40～50个(含非在线备用) 在轨寿命：12～16年 中广影视卫星有限责任公司

  11. 广播电视直播卫星的优点 • 转发器的功率大：一般为120W或240W，下行EIRP可达60dBW左右，且地面场强分布均匀。 • 较少受地面频率干扰（FSS频段易受地面微波干扰）。 • 在覆盖区内受国际公约保护，较少受其他卫星电波的干扰。 中广影视卫星有限责任公司

  12. SINOSAT-2 卫星简介 • SINOSAT-2 卫星平台采用东方红四号（DFH-4）卫星平台，由中国空间技术研究院总承研制。 • 与目前国际上通信卫星公用平台HS601HP和SB3000等平台的水平相当。 • 卫星总重可达5000Kg，可提供10KW的直流功率，卫星的寿命大于15年。 中广影视卫星有限责任公司

  13. SINOSAT-2 卫星基本性能 • 依据国际电信联盟（ITU）所规范的各项广播卫星系统资料要求、完全按照我国向国际电联申报的广播卫星修改资料规定的频率配置、波束、极化要求的进行设计、制造的。轨道位置国际电信联盟分配给我国的广播卫星轨道位置92.2E。 • 卫星有效载荷的设计充分考虑了中国的人口密度分布和降雨雨衰分布的因素，按照雨区的分布进行波束优化设计，对人口稠密区区域、重要城市和雨衰较强地区进行了加权补偿。 中广影视卫星有限责任公司

  14. SINOSAT-2 卫星基本性能 • 边缘EIRP均大于48.5dBW，整个中国中部和东部地区EIRP均大于50 dBW ，东南沿海地区均大于55 dBW ，最大EIRP可达57dBW之多，在系统可用度99.9%的条件下，满足终端用户使用0.45米天线直接接收卫星广播电视、数字电影、直播电视和数字宽带多媒体业务的要求。 中广影视卫星有限责任公司

  15. SINOSAT-2 卫星基本性能 • 卫星有效载荷采用了线性化器，极大的改善了卫星转发器的线性度，减小了卫星的交调影响，则转发器的输出回退可降低2dB，大大改善了在多载波条件下传输的能力。 • 服务对象：中国大陆、港、澳、台地区。 • 我国第一颗在星上采用抗干扰措施的广播通信卫星，可有效避免境外非法信号的恶意干扰，满足国家广播电视信息传输的安全要求。 中广影视卫星有限责任公司

  16. SINOSAT-2卫星总体技术指标 卫星轨道位置92.2E 卫星平台DFH-4 卫星寿命15年 卫星稳定方式三轴稳定 卫星总功率8000W（15年末期） 有效载荷功率6500W 卫星质量（卫星干重）5000Kg (2090Kg) 有效载荷质量365Kg (1160Kg) 转发器数 22路转发器 卫星轨道位置保持精度 0.05(东西向和南北向) 运载火箭 长征三号B 中广影视卫星有限责任公司

  17. SINOSAT-2卫星有效载荷性能 • 由22路大功率Ku转发器和5付天线组成。 • 天线分系统包括3付接收天线和2付发射天线，接收天线 除设计全国波束外还包括点波束。 • 转发器由2组16:11备份组成，每路行波管放大器输出功率为150W，采用线性化技术提高系统线性性能。 中广影视卫星有限责任公司

  18. SINOSAT-2卫星有效载荷性能 • 卫星频率极化计划：按照圆极化配置。 • 上行：17.300 GHz～17.800 GHz • 下行：11.700 GHz～12.200 GHz 中广影视卫星有限责任公司

  19. SINOSAT-2卫星有效载荷性能 • 卫星转发器的配置： 卫星转发器采用150瓦行波管放大器（TWTA），共有22个工作转发器，8个备用转发器。其中，18个转发器带宽为36 MHz，4个转发器为54 MHz。 中广影视卫星有限责任公司

  20. SINOSAT-2卫星有效载荷性能 • 天线波束覆盖和卫星EIRP SINOSAT-2广播卫星下行天线波束覆盖中国大陆本土和港、澳、台地区，以及相邻的周边国家和地区。整个波束覆盖分为四个区，即中国西部区域、中国东北和西南区域、中国中南区域和中国东南沿海地区。下行天线波束仅一个全国区域波束。 3个上行天线波束分别覆盖中国大陆、华北地区和可移动点波束。 中广影视卫星有限责任公司

  21. SINOSAT-2卫星有效载荷性能 • 卫星EIRP 1区为中国西部 48.0 dBW 2区为中国东北和西南部 49.5 dBW 3区为中国华北及中南部 52.0 dBW 4区为中国东南沿海部55.0 dBW 最大EIRP为57.5 dBW 中广影视卫星有限责任公司

  22. 卫星抗干扰方案 • 针对来自上行的恶意干扰，卫星上行波束设计有三个波束。 • 华北椭圆点波束（覆盖北京和呼和浩特），双圆极化。 • 全国区域波束。 • 可移动机械点波束，右旋圆极化，是一个波束宽度为2.5度的椭圆波束，波束中心初始位置为香港(东经114度、北纬23度)。可支持包括整个亚太地区在内、从东经30度到150度；南、北纬0度到70度，1/3的地球范围区域的上行需求，并可支持台湾地区的上行需求 。 中广影视卫星有限责任公司

  23. 卫星直播系统地面段 • 以CBTV卫星直播试验平台为例 • 中国第一个以直接到户方式建立的卫星直播平台。 • 1998年12月26日开通，播出CCTV1-8套电视，中央人民广播电台、中国国际广播电台8套广播节目。 • 1999年10月1日播出43套电视节目、多套广播节目。 • 2002年起对节目进行调整，目前分为两个部分： • 境内节目平台：中央电视台和省级电视台的20套电视和15套广播。 • 境外节目平台：31套境外卫星电视节目。 中广影视卫星有限责任公司

  24. CBTV卫星直播试验平台 卫星：SINOSAT-1； 轨位：110.5°E； 转发器：目前使用了5个Ku频段转发器，每个转发器带宽 54MHz； 转发器行波管输出功率（Ku）：97W； EIRP（Ku）：≥46dBW（服务区边缘）；≥52dBW（东南部雨区）； 下行频率（MHz）：12320，12380，12440，12500，12560； 下行极化方式：垂直； 字符率：41.530 Msps； 中广影视卫星有限责任公司

  25. 平台基本结构图 鑫诺1号 节目源采集 传输 压缩编码 与复用系统 信道编码 与调制系统 卫星 上行站 用户接 收系统 条件接收系统 电子节目单 EPG 中间件 网管系统 电话或其它反向通路 用户管理系统 用户呼叫中心

  26. CBTV平台前端基本构成 • 信号采集系统。 • 信号处理系统。 • 信号传输系统。 • 条件接收系统(CA：Conditional Access)。 • 用户管理系统（SMS：Subscriber Management System）。 • 网络管理系统（NMS：Network Management System）。 • 信号监控系统。 中广影视卫星有限责任公司

  27. MN20 QPSK 视音频 SAS 分配 MUX 调制器 64 光端 机 放大器 信号源 接收 × IRD MV=40 MN20 中频 QPSK 64 ENCODER SAS 调制器 MV=40 16*1 矩阵 MUX 矩 ENCODER MV=40 16*1 矩阵 切换 阵 ENCODER 开关 光端 机 MV=40 ENCODER MV=40 16*1 矩阵 ENCODER MV=40 16*1 矩阵 ENCODER 复用器 QPSK SAS 调制器 QPSK SAS 调制器 播 出 监 看 系 统

  28. CBTV平台前端基本构成 • 信号采集系统： 信号来源可以为卫星接收，演播室，录象机或服务器等。CBTV平台采用了射频矩阵结合功分器组成卫星信号（L波段）的分配和调度系统。信号经射频矩阵调度后，再被分配到各卫星接收机解出节目。 中广影视卫星有限责任公司

  29. CBTV平台前端基本构成 • 信号处理系统： • 采用MPEG-2/DVB-S标准。 • 视频编码：MPEG-2 MP@ML。 • 音频编码：MPEG-2 Layer II。 • 特点：采用动态统计复用技术，一个转发器传送10套电视节目和若干套广播节目。 中广影视卫星有限责任公司

  30. CBTV平台前端基本构成 • 信号传输系统：由加扰器输出的信号为加扰的传输流，并携带授权控制和管理信息，将其传送到地球站。 • 进入调制器，首先对码流信号进入纠错处理，包括RS纠错和维特比纠错，然后进行QPSK调制，输出70MHz的中频信号，通过光缆送到地球站，地球站经过频率变换后上行； • 传输流方式，通过SDH光传输系统送到地球站。在地球站进行QPSK调制后上行。 中广影视卫星有限责任公司

  31. CBTV平台前端基本构成 • 有条件接收 (CA：Conditional Access)系统： 其作用是对节目进行加密、管理和授权，可以根据需要对所有节目进行分组和加密。 中广影视卫星有限责任公司

  32. 基本的CA系统结构 From encoder A.V.D Scheduling System ECM’s EMM’s SMS Encryptors MUX EIS SAS SIG Code Download CA Core MUX Controller

  33. 平台CA系统的基本构成 EEPG Openstreamer TS 加扰的 流 SAS MUX 编码器 Control PSI SI ECM EMM NMS 加密器 CACS

  34. 节目加密过程（基于密钥） 前端（Headend） IRD TS Scrambled data Scrambled data Clear data Clear data CW ECM P key CW EMM G key EMM xi CW----Control Word Xi Gkey Pkey P key----Product key 智能卡 G key----Group key Xi key----Primary key

  35. CBTV平台的CA系统 • 采用irdeto access公司的 CA系统。 • 采用独立加扰器方式。 • CW变化速率： 10sec /次 • ECM变换间隔：200ms /次 中广影视卫星有限责任公司

  36. CBTV平台的特殊要求 • 系统内用户不能收看平台以外的其它任何节目。 • 机顶盒定制（增加屏蔽功能）。 • 所有节目均加密后传输。 中广影视卫星有限责任公司

  37. CBTV平台前端基本构成 • 用户管理系统（SMS：Subscriber Management System）：主要包括呼叫中心（用户服务中心）和计费系统。 • 主要负责登记和管理用户资料。 • 对用户进行授权。 • 对用户进行收费管理。 • 对用户提供咨询服务等。 中广影视卫星有限责任公司

  38. 用户管理系统构成 中广影视卫星有限责任公司

  39. CBTV平台前端基本构成 • 网络管理系统（NMS：Network Management System）： • 管理CA系统和压缩复用设备之间、用户管理系统和CA系统之间、呼叫中心的客户服务终端与用户管理系统之间的网络。 • 对网络进行配置。 中广影视卫星有限责任公司

  40. CBTV平台前端基本构成 • 信号监控系统：负责对全系统信号质量的监测，保证安全播出。 • 对卫星信号源配备防止非法信号进入的切换控制功能。 • 对境外节目配备内容监看，播出控制功能。 中广影视卫星有限责任公司

  41. 中间件 • 建筑在机顶盒底层的基本操作系统之上的交互式操作系统。 • 作用：提供交互式电视服务（信息、购物、教育、游戏等）。 • 特点：通用应用程序界面，可根据需要开发应用程序提供相应的服务。 • DVB标准为MHP。 中广影视卫星有限责任公司

  42. 基于中间件的应用 • 电视新闻杂志 • 多天电子节目菜单 • 天气预报 • 金融、股票信息 • 购物 • 教育 • 游戏 • 互联网页浏览 中广影视卫星有限责任公司

  43. 用户接收部分（集体接收） • 集体接收方式：楼寓，小区可以采用集体接收的方式。 此方式即可只接收卫星直播平台的信号，也可同时传送有线电视台的节目，实现卫星直播信号和有线电视信号混合传输，用户根据需要选择接收。 中广影视卫星有限责任公司

  44. 用户接收部分（集体接收） • 集体接收可行的技术实现方案： 采用光缆和同轴电缆结合的HFC（光缆/同轴混合）网络结构，从前端到楼头使用光缆传输，从楼头到各用户单元的分配网络和入户使用同轴电缆。 中广影视卫星有限责任公司

  45. 其他业务服务 • 基于卫星直播平台的IP广播 • 多点广播服务：实时图象、声音广播，新闻、金融、证券信息发布。 • 多媒体远程教学、远程医疗、娱乐节目。 • 互联网页广播。 • 文件、数据库传输，报业传版、软件下载。 • ISP网络建设（镜像站点传输）。 中广影视卫星有限责任公司

  46. 我国开展卫星直播业务面临的问题 • 政策 现有政策的限制 政策如何调整是关键 卫星直播业务的定位决定运营结果 中广影视卫星有限责任公司

  47. 我国开展卫星直播业务面临的问题 • 技术体制标准的选择： 新的技术标准如何考虑，DVB-S2。 中广影视卫星有限责任公司

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