高通量衛(wèi)星便攜站在新聞報(bào)道網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保障中的應(yīng)用

李華勝

（新華通訊社內(nèi)蒙古分社，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020）

導(dǎo)語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保障作為新聞報(bào)道中的重要組成部分，是新聞報(bào)道中時(shí)效性的重要制約因素[1]，新聞?dòng)浾邔⒉蓪?xiě)的新聞及時(shí)向社會(huì)發(fā)布離不開(kāi)穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保障。在新聞事件發(fā)生地的周?chē)h(huán)境沒(méi)有穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)的新聞報(bào)道或因發(fā)生自然災(zāi)害等，導(dǎo)致穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法獲得的突發(fā)事件報(bào)道之中，衛(wèi)星通信一直是一種比較理想的通信選擇方式。[2][6]高通量衛(wèi)星便攜站作為衛(wèi)星通信終端的一種，以其設(shè)計(jì)體積小、重量輕、高度集成化、操作簡(jiǎn)單、傳輸速度快、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)近幾年被廣泛應(yīng)用于新聞報(bào)道的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保障中。本文主要介紹高通量衛(wèi)星便攜站及其在新聞報(bào)道網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保障中的應(yīng)用。

1.高通量衛(wèi)星便攜站介紹

衛(wèi)星通信中所使用的頻段一般分為C頻段、Ku頻段和L頻段[3]，本文介紹的高通量衛(wèi)星便攜站使用的為Ku頻段。

1.1 組成與工作過(guò)程

便攜站系統(tǒng)構(gòu)成有Ku天饋系統(tǒng)模組、高通Ku頻段射頻設(shè)備模組、天線控制和驅(qū)動(dòng)單元模塊、天線調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)模塊、高通量衛(wèi)星專(zhuān)用接收機(jī)模組及有線無(wú)線接入模塊、北斗/GPS接收模塊等組成。[4]具體如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖

Ku天饋系統(tǒng)模組主要由天線反射面、饋源喇叭、正交模耦合器、帶通濾波器、方位俯仰調(diào)整裝置、方位俯仰旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、極化旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等部分組成。

高通Ku頻段射頻設(shè)備模組由接收和發(fā)射兩路組成，其中接收支路由Ku頻段的下變頻低聲放大器（LNB）、功分器及信標(biāo)接收模塊組成；發(fā)射支路由Ku頻段的上變頻功率放大器（BUC）組成。

天線調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)模塊由天線方位電機(jī)和天線俯仰電機(jī)以及天線底座轉(zhuǎn)臺(tái)組成。

天線控制和驅(qū)動(dòng)單元模塊由方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、方位限位開(kāi)關(guān)、俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、俯仰限位開(kāi)關(guān)、伺服控制器等組成。

北斗/GPS接收模塊主要由定位開(kāi)關(guān)、電子羅盤(pán)、水平儀、定位設(shè)備裝置等組成。

高通量衛(wèi)星專(zhuān)用接收機(jī)模組及有線/無(wú)線接入模塊由衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器和有線/無(wú)線路由器組成。[5]衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器采用模塊化設(shè)計(jì)，并采用插針式與主板相連接形成一個(gè)整體。網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備也采用模塊化設(shè)計(jì)，與衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器相連接，同時(shí)對(duì)外提供有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口，均內(nèi)置于天線主機(jī)的箱體內(nèi)。

網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備具備接入和交換功能，為系統(tǒng)與外部業(yè)務(wù)應(yīng)用的主體連接部分，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)與外部的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

衛(wèi)星便攜站工作過(guò)程一般分為尋星、信號(hào)發(fā)射和信號(hào)接收3個(gè)部分。

尋星過(guò)程一般體現(xiàn)在操作層面，根據(jù)衛(wèi)星便攜站所要應(yīng)用的某顆衛(wèi)星的大致方位，將衛(wèi)星便攜站進(jìn)行組裝架設(shè)，連通電源，開(kāi)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)初始化和尋星工作。尋星過(guò)程主要為根據(jù)北斗/GPS接收模塊中的傾角儀和北斗/GPS定位器與天線控制和驅(qū)動(dòng)單元模塊的伺服控制器等模塊計(jì)算出的尋星參數(shù)，系統(tǒng)調(diào)動(dòng)天線控制和驅(qū)動(dòng)單元模塊中相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器和限位開(kāi)關(guān)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)天線調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)模塊中的方位和俯仰電機(jī)進(jìn)行控制，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)便攜站上天線的位置變化來(lái)完成對(duì)衛(wèi)星的尋星和鎖定等操作。

衛(wèi)星便攜站和衛(wèi)星聯(lián)通并鎖定成功后，經(jīng)過(guò)和衛(wèi)星公司的極化標(biāo)校就可以進(jìn)行接收和發(fā)射信號(hào)了。

信號(hào)的接收過(guò)程主要為天饋系統(tǒng)模組中的天線接收衛(wèi)星發(fā)來(lái)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)天饋系統(tǒng)模組中的正交模耦合器、帶通濾波器等的進(jìn)一步處理，送到射頻設(shè)備模組中的下變頻低噪聲放大器中進(jìn)行處理后變成中頻信號(hào)，再經(jīng)過(guò)模組中的功分器將信號(hào)一分為二，一路信號(hào)經(jīng)過(guò)模組中的信標(biāo)接收模塊處理后傳送給天線控制和驅(qū)動(dòng)單元模塊的伺服控制器，另一路信號(hào)傳送給衛(wèi)星專(zhuān)用接收機(jī)模組中的衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行信號(hào)解調(diào)等處理，然后通過(guò)有線/無(wú)線接入模塊傳送給終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)信息的接收。

信號(hào)發(fā)射過(guò)程主要為終端設(shè)備通過(guò)有線或無(wú)線方式連接衛(wèi)星便攜站的有線/無(wú)線接入模塊，將要傳輸?shù)男畔⑼ㄟ^(guò)衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻段的信號(hào)，再經(jīng)過(guò)射頻設(shè)備模組中的上變頻功率放大器進(jìn)行處理，最后輸送到衛(wèi)星的天饋系統(tǒng)模組，經(jīng)由模組中的正交模耦合器進(jìn)入波導(dǎo)，由天線發(fā)射出去，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)射。

1.2 主要技術(shù)指標(biāo)和功能特點(diǎn)

高通量衛(wèi)星便攜站采用Ku頻段，天線類(lèi)型為正饋環(huán)焦拋物面天線，極化方式為線極化，便攜站的上行頻率14.0GHz-14.50GHz，下行頻率12.25GHz-12.75GHz；網(wǎng)絡(luò)接入帶寬速率上行最大8Mbps，下行最大45Mbps；衛(wèi)星便攜站采用一體化設(shè)計(jì)，集天線、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器、BUC（上變頻功率放大器）、LNB（下變頻低聲放大器）、無(wú)線接入設(shè)備、北斗/GPS、ACU（天線控制單元）及伺服系統(tǒng)于一體，支持GPS和北斗雙模定位；具備OLED顯示功能，可在本地實(shí)現(xiàn)便攜站的監(jiān)控，可顯示便攜站的經(jīng)緯度，天線對(duì)星的方位角、俯仰角等信息，可通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)便攜站參數(shù)配置，也支持網(wǎng)頁(yè)端進(jìn)行配置監(jiān)測(cè)和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。

便攜站具有操作簡(jiǎn)單、續(xù)航能力強(qiáng)，無(wú)外接供電條件下持續(xù)工作不低于2小時(shí)，同時(shí)支持外接鋰電池供電和外接交流供電。便攜站設(shè)計(jì)智能，具有一鍵對(duì)星、一鍵收藏功能，同時(shí)也可以在手動(dòng)工作模式下自動(dòng)配置不同地域的接收參數(shù)，可接入亞太現(xiàn)有衛(wèi)星地面站，快速全自動(dòng)接入互聯(lián)網(wǎng)，全國(guó)范圍內(nèi)移動(dòng)使用無(wú)需人工設(shè)置參數(shù)。

便攜站設(shè)計(jì)高度集成、體積小、重量輕，整套系統(tǒng)在收藏時(shí)僅有一個(gè)背包大小，但衛(wèi)星天線等效口徑不低于0.6米；重量輕，整體質(zhì)量（加背包）不超過(guò)16公斤，可單人背負(fù)攜行，組裝和拆解方便，無(wú)需工具，適用于野外工作環(huán)境；便攜站具備100/1000M Base-T自適應(yīng)用戶(hù)業(yè)務(wù)接口和無(wú)線Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)接口，可傳輸諸如話音數(shù)據(jù)、視頻、圖像等多種類(lèi)型的綜合業(yè)務(wù)。

2.高通量衛(wèi)星便攜站在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保障中的實(shí)現(xiàn)

使用高通量衛(wèi)星便攜站提供新聞報(bào)道中的通信網(wǎng)絡(luò)保障，主要的工作流程如圖2所示。

圖2 工作流程圖

新聞報(bào)道記者將采寫(xiě)的文字、圖片和視頻新聞稿件通過(guò)自己的稿件編輯設(shè)備進(jìn)行初加工編輯之后，通過(guò)設(shè)備上自帶的有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊相應(yīng)的與高通量衛(wèi)星便攜站上的有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊進(jìn)行連接，就可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)，將所需要發(fā)布的文字、圖片或視頻新聞稿件進(jìn)行發(fā)布，由衛(wèi)星便攜站通過(guò)衛(wèi)星通信傳輸?shù)教炜罩械耐ㄐ判l(wèi)星，然后由通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到地面的衛(wèi)星接收站，地面的衛(wèi)星接收站接收到數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理，再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的新聞編發(fā)平臺(tái)，由后臺(tái)的編輯對(duì)新聞稿件進(jìn)行編輯并向社會(huì)發(fā)布。

高通量衛(wèi)星便攜站能夠提供較高帶寬的傳輸速率，因此也可以應(yīng)用在高清視頻直播報(bào)道之中。主要的處理流程如圖3所示：

圖3 處理流程圖

視頻直播信號(hào)的采集設(shè)備分為多種，主要有攝像機(jī)、相機(jī)和手機(jī)等，將視頻直播信號(hào)通過(guò)專(zhuān)業(yè)的視頻編碼設(shè)備（如4G移動(dòng)背包或相關(guān)App軟件）進(jìn)行編碼，通過(guò)設(shè)備自帶的有線或無(wú)線模塊與衛(wèi)星便攜站的有線或無(wú)線設(shè)備進(jìn)行連接，即可進(jìn)行信號(hào)的傳輸，通過(guò)衛(wèi)星通信傳輸?shù)揭曨l解碼推流設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的處理，即可實(shí)現(xiàn)視頻直播。

在2021年我國(guó)兩次載人飛船發(fā)射的外場(chǎng)報(bào)道和一次飛船回收的報(bào)道中，因報(bào)道場(chǎng)地處于沙漠、草原、戈壁灘地帶，沒(méi)有穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)支持，所以在報(bào)道中都使用了高通量衛(wèi)星便攜站作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保障的主要設(shè)備，順利地完成了新聞?dòng)浾叩陌l(fā)稿網(wǎng)絡(luò)保障工作。圖4為神舟十三號(hào)發(fā)射外場(chǎng)報(bào)道中視頻報(bào)道記者使用高通量衛(wèi)星便攜站進(jìn)行發(fā)稿。

圖4 視頻報(bào)道記者使用高通量衛(wèi)星便攜站進(jìn)行發(fā)稿現(xiàn)場(chǎng)

高通量衛(wèi)星便攜站使用過(guò)程中存在的一些問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：

（1）便攜站的使用對(duì)氣象有一定的要求，氣象條件越好，傳輸效果越好，氣象條件不佳的情況下使用會(huì)影響傳輸質(zhì)量和效率，比如說(shuō)在下雨天使用會(huì)存在雨衰問(wèn)題，影響信號(hào)的收發(fā)質(zhì)量，需要通過(guò)降低帶寬等方式來(lái)使用，進(jìn)而會(huì)影響傳輸效率[7-8]；

（2）雖然可以外接電池或者市電進(jìn)行續(xù)航工作，但是在外接電源不可獲取，同時(shí)需要長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)臈l件下，就需要提前考慮好設(shè)備使用的續(xù)航時(shí)間問(wèn)題；

（3）因?yàn)樵O(shè)備是借助衛(wèi)星進(jìn)行通信傳輸，與人們所熟悉的通信方式相比，目前衛(wèi)星通信的費(fèi)用還是相對(duì)較高。[3]

結(jié)語(yǔ)

新聞報(bào)道一般都要追求時(shí)效性，尤其是重大新聞報(bào)道，對(duì)時(shí)效性要求也相對(duì)更高，同時(shí)因?yàn)橐泊嬖谥煌襟w間的競(jìng)爭(zhēng)，所以參與報(bào)道的新聞?dòng)浾吣懿荒軐⑿侣劯寮皶r(shí)的發(fā)布，也是體現(xiàn)新聞媒體報(bào)道能力的一個(gè)重要方面，時(shí)效性除了要新聞事件采寫(xiě)及時(shí)，更需要及時(shí)的發(fā)布，新聞稿件的發(fā)布需要借助網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的支持，可靠性高、穩(wěn)定性好的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)備是能否將新聞稿件及時(shí)發(fā)布的關(guān)鍵所在，尤其在一些無(wú)法獲得穩(wěn)定、可靠通信網(wǎng)絡(luò)的重大新聞報(bào)道或突發(fā)事件新聞報(bào)道上。因此，尋找滿(mǎn)足這些要求的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)備并將其應(yīng)用到新聞報(bào)道之中也是新聞報(bào)道網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保障人員一直的追求。