Глобальные спутниковые системы цифрового радиовещания
Следует отметить четко прослеживаемую тенденцию в развитии глобальных инфокоммуникационных сетей – это все увеличивающееся число вводимых в эксплуатацию спутниковых радиовещательных систем. Первенство в этом процессе принадлежит американским компаниям.
Ниже приводится краткое описание действующих цифровых спутниковых радиовещательных систем.
В настоящее время функционируют три системы, предназначенные для передачи радиовещательных программ через спутники, обслуживающих несколько континентов.
Первая – это Sirius Satellite, в которой работают три спутника на геостационарной орбите, обеспечивающие передачу до 100 стереофонических программ на территорию США. В системе Sirius музыкальные программы составляют около 60%, остальные – информационные. Музыкальные программы кодируются. Абонентская плата – около 13 долл. в месяц.
Вторая американская система – ХМ Radio – была введена в эксплуатацию в конце 2001 г., работает на двух геостационарных спутниках ХМ Rock и ХМ Roll, абонентская плата около 10 долл. в месяц. Информационное наполнение примерно такое же, как в спутниковой системе «Sirius». Предполагается, что срок окупаемости указанных выше систем от 3 до 5 лет.
Система XM-Radio работает в S-диапазоне (полоса 2330...2345 МГц). С целью максимального охвата населения вещательными программами в различных городах США установлено около 1500 наземных ретрансляторов.
Компания XM-Radio заключила соглашение с ведущими производителями автомобилей об установке в них широкодиапазонных приемников, позволяющих принимать радиовещательные программы S-диапазона со спутников, от наземных систем УКВ-ЧМ вещания и от передатчиков средневолнового диапазона. Такое слияние автомобильного бизнеса и радиовещателей резко повысило спрос населения на широкодиапазонные радиоприемники и популярность вещательных программ со спутников системы XM-Radio.
Созданная в начале 1990-х годов компания World Space разработала систему спутникового радиовещания, работающую в полосе частот 1450...1490 МГц для стран третьего мира.
В настоящее время в системе World Space функционируют три спутника: AmeriStar, охватывающий в основном страны Центральной и Южной Америки; AfriStar, рассчитанный на обслуживание населения Африканского континента; AsiaStar, обеспечивающий радиовещательными программами со спутников страны Азиатского континента. Сигналы со спутников AsiaStar принимаются в Казахстане и в дальневосточных регионах России, а со спутников AfriStar- на Украине, в Белоруссии и на юге России.
Компания World Space планирует в ближайшие несколько лет вывести на орбиту европейский и австралийский спутники. В случае реализации этих планов спутники системы World Space будут обслуживать более 70% населения земного шара или около 5 млрд. человек.
Каждый из спутников системы World Space имеет три пучка, в пучке транслируется по 40 радиовещательных программ.
Зоны покрытия для связи на линии Земля-спутник позволяют передавать вещательные программы как с центральной станции, так и со станций типа VSAT, расположенных в этих зонах. Каждый спутник может принимать цифровые сигналы со скоростью до 3,6 Мбит/с от 180 VSAT станций.
В индивидуальных приемниках пользователей применяются направленные антенны, так как система World Space не рассчитана на прием в движущемся наземном транспорте (автомобили, поезда и т.п.).
Одно из важных преимуществ системы World Space перед другими - это более дешевый (в 2-4 раза) приемник абонента. Так, новый приемник пользователя в системе World Space стоит около 50 долл. США, а специальная приставка для приема цифровых радиовещательных программ к имеющимся у населения приемникам - 25 долл.
Проектировщики системы World Space считают, что уже к 2011 г. ее радиовещательные программы будут принимать не менее 10 млн. абонентов, и система становится рентабельной.
В Европе планируется создание своей системы непосредственного радиовещания, состоящей из двух спутников на геостационарных орбитах, каждый из них будет иметь пять пучков в L-диапазоне. Суммарная пропускная способность системы будет около 100 каналов.
В европейском проекте планируется использование специальных «интеллектуальных» автомобилей, в которых будет предусмотрена возможность приема программ спутникового радио, а также передача запросных сигналов, т.е. будет организована интерактивная система связи.
Руководство Всероссийской государственной телерадиовещательной компании (ВГТРК) считает, что разработка отечественной спутниковой радиовещательной системы позволит не только решить проблему охвата радиовещанием всего населения России и стран СНГ, но и вернуть значительную часть аудитории русскоязычного населения за границей.
Экономисты подсчитали, что система спутникового радиовещания окажется для пользователей значительно дешевле, чем установка индивидуального приемного устройства спутникового телевидения с минимальной комплектацией. В минимальный комплект такой установки входят: антенна диаметром 0,9 м с МШУ-конвертером для приема сигналов со спутника Hot Bird и ресивер (тюнер). Такой комплект будет стоить около 200 долл. США. Если установить антенну 1,2 м со сдвоенным МШУ конвертером для приема сигналов от двух спутников и соответствующий ресивер, то цена комплекта возрастет до 300 долл.
В настоящее время в ряде стран проектируются и другие варианты цифровых спутниковых радиовещательных систем. С целью разработки единой нормативной базы Международным союзом электросвязи по радио (МСЭ-Р) введена стандартизация этих систем.
Основные характеристики некоторых разрабатываемых и уже эксплуатируемых систем цифрового радиовещания приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Стандартизированные системы цифрового радиовещания
| Рекомендации МСЭ-Р / стандарт ETSI | Наименование системы | Способ передачи аудио | Вид модуляции | Начало эксплуатации |
| ВО. 1130-1; Цифровая система А | S-DAB (Media Star) | OFDM | 4-ФМ-4/OFDM | Не определено |
| ВО.1130-1 Цифровая система В | JPL|VOA | TDM | 4-ФМ | Не определено |
| BO.1130+BS.1547 Цифровая система D | World Space | TDM, MCM | 4-ФМ | |
| ВО.1130-3 Цифровая система Е | Digital System E | CDM | 4-ФМ | Не определено |
| ВО.712-1 | DSR | TDM | 4-ФМ |
Дата начала эксплуатации указана ориентировочно, а для систем, разработка и опытная эксплуатация которых продолжается, пока неизвестна.
В заключение подведем некоторые итоги в оценке перспектив развития систем звукового радиовещания.
Прежде всего следует отметить устойчивую тенденцию к переходу систем радиовещания на цифровые методы передачи.
В традиционных системах глобального радиовещания в ДВ, СВ и KB диапазонах, широко распространенных в бывшем Советском Союзе и других странах, переход на цифровые методы передач представляется весьма актуальным по ряду причин:
- наличие в России большого числа мощных и весьма энергоемких передатчиков, из которых более 60% выработали гарантийные сроки эксплуатации и требуют замены;
- необходимость обеспечения большой слушательской аудитории России, стран СНГ и государств ближнего и дальнего зарубежья современными высококачественными программами звукового вещания вне зависимости от состояния среды распространения (ионосферы, тропосферы);
- моральное старение вышеуказанных систем, учитывая использование в них энергетически неэффективного метода модуляции, устаревших технически антенно-фидерных устройств, источников электропитания и других элементов, а также отсутствие современных систем автоматизации и мониторинга.
Однако с учетом многомиллионного парка радиоприемников у населения переход на цифровое вещание в ДВ, СВ и KB диапазонах вряд ли может быть реализован в ближайшие 10 лет.
Работы, проводимые рядом фирм России под общим руководством ООО «Радиовещательные технологии» по использованию относительно свободных от помех участков KB диапазона в разное время суток (днем 5,9...6,2 МГц, ночью 17,55...17,0 МГц), можно рассматривать как один из вариантов повышения надежности систем звукового вещания в этом диапазоне.
Современные системы УКВ-ЧМ вещания хотя и удовлетворяют требованиям по качеству передаваемых программ, но обслуживают в России всего лишь около четырех процентов территории страны.
Дальнейшее развитие этих систем, по-видимому, пойдет по пути внедрения многопрограммных и универсальных сетей, позволяющих одновременно со звуковыми программами передавать цифровую информацию.
Перспективы внедрения цифровой системы DAB (Digital Audio Broadcasting) ДМВ диапазона пока не ясны из-за отсутствия свободных частот в L-диапазоне и невысокой эффективности использования частотного ресурса. Следует также учесть, что для России это принципиально новая система радиовещания и пока не ясно, как будут востребованы приемники массовыми пользователями страны при сравнительно невысокой покупательной способности населения.
В последнее десятилетие в мировой телерадиовещательной индустрии идет нарастающими темпами процесс внедрения глобальных радиовещательных сетей путем широкого использования цифровых спутниковых систем телевизионного и звукового вещания. Интенсивный рост числа земных станций типа VSAT, способных работать через геостационарные спутники в автоматизированном режиме (без обслуживающего персонала), открыл новые возможности для охвата непосредственным радиовещанием отдаленных и труднодоступных территорий. Этот объективный процесс в развитии спутниковых систем связи позволяет определить спутниковое радиовещание как наиболее перспективное направление на ближайшие 10-15 лет.