翻譯 梁炎 王琦
(本文譯自AIAA有關文件)
國際電聯(ITU)于1963年將固定業(yè)務(FSS)和衛(wèi)星廣播業(yè)務(BSS)進行了區(qū)分,定義為不同的無線業(yè)務。1971年,ITU為FSS和 BSS分配了特定的頻段。根據當時的技術狀況,FSS被定義相對較大尺寸地面固定終端的、所有類型的衛(wèi)星通信。BSS則被定義為從中心終端設備向相對較小尺寸的社區(qū)或家庭接收終端進行傳輸的衛(wèi)星通信。后者所對應的術語就是“直播”,意思是從衛(wèi)星直接向家庭傳播,而不是衛(wèi)星信號通過光纜或地面的電視信號的再次傳播。
1974、1976及1978年,應用技術衛(wèi)星-6(ATS-6)、通信技術衛(wèi)星(CTS)和日本廣播衛(wèi)星相繼發(fā)射,它們是演示利用高功率向單個社區(qū)及家庭所用的0.61米天線實施電視廣播的第一批衛(wèi)星。1977年的ITU會議定義了直播衛(wèi)星的特性,向除美洲外的所有國家分配了直播衛(wèi)星的軌位和頻率。而1983年的ITU會議則向美洲地區(qū)的國家分配了軌位和頻率。美國聯邦通信管理局(FCC)從1980年夏季便開始為1983年的這次會議做準備,于1980年10月制定出了直播系統政策,以便廣泛聽取各方的意見。1981年4月,這一調查形成了結論:此類系統代表了公眾的利益,應該在最小的管制下得以發(fā)展。
與此同時,企業(yè)界開發(fā)了不同特點的直播系統。首先開發(fā)出來的叫做“低功率直播衛(wèi)星(DBS)系統”。許多加拿大和美國的衛(wèi)星用戶在這段時間里,利用FSS的4GHz(C頻段)下行鏈路進行低功率DBS的家庭接收。這一下行鏈路原來是用于電視網向附屬的本地轉播站分發(fā)內容和向有線電視系統分發(fā)各類電視節(jié)目的。上個世紀七十年中后期,直播系統的典型接收天線直徑為10米。隨著低噪聲放大器的改進,以及人們發(fā)現,低于商業(yè)分發(fā)商所要求的信號強度即能滿足家庭觀眾對圖像質量的要求,使得成本低于1000美元的家庭接收設備成為了現實,天線直徑則縮小到了1.8~2.4米。截止至1995年,至少有三百萬家庭配置了可接收C頻段直播接收機,使其成為一個重要的產業(yè)?;蛘呖梢哉f,整個產業(yè)竟然建立在接收原定用于其它類型接收設備的信號之上。這一只限于私用的家庭接收方式,于1984年得到了國會的批準。高功率數字DBS在上個世紀九十年代后期和本世紀初取得成功后,C頻段用戶至2004年已降到了大約三十萬戶。
中功率DBS指的是12GHz(Ku頻段)FSS下行鏈路的家庭接收。這一名稱的產生,是由于12GHz下行鏈路比4GHz的功率更高。這使得天線直徑小到了1.2米,而且接收設備的價格降低到500美元。中功率DBS在上個世紀九十年代得到了較大發(fā)展,那時的用戶數量超過了二百萬戶。當時美國的DBS業(yè)務的主要提供商是AlphaStar和Primestar。AlphaStar的低功率業(yè)務因公司破產而于1997年結束。Primestar的中功率DBS業(yè)務于1999年結束,資產由DirecTV收購。所有的Primestar的原有用戶均移至DIRECTV的高功率業(yè)務。
高功率DBS指的是由高功率BSS衛(wèi)星發(fā)射信號、專門用于家庭接收的信號。高功率DBS系統最初的設計特點是:接收設備價格為500~800美元,其接收天線直徑不超過1米。隨著業(yè)務的發(fā)展,其價格進一步降低。人們如今所談論的DBS衛(wèi)星和系統主要是指高功率DBS。
衛(wèi)星電視公司(STC)是Comsat 公司的子公司 ,成立于1980年。該公司是高功率DBS的首個申請者。FCC于1981年截止日期前將這一申請與13家其它首輪商捆綁在了一起。STC的申請于1982年10月和1983年5月相繼獲得批準。這意味著衛(wèi)星的建造將會在以下兩種情況之下被認為有效:
一,衛(wèi)星設計將必須符合1983年ITU大會的要求。
二,根據上市公司盡職調查的要求,衛(wèi)星建造必須在得到批準(或者簽署衛(wèi)星建造合同)的一年內開始實施(最終,首輪申請放寬為兩年)。
第二種情況也適用于首輪申請的衛(wèi)星建造批準過程。如果這一申請滿足了上市公司盡職調查條件,經過一年的延期之后,FCC很可能會分配軌位和頻率。基于先到先用的原則,ITU在1983年分配好了針對美國的軌位和頻率。沒有滿足上市公司盡職調查條件的公司便中止了其申請。
1984年8月,8家獲批的公司全部提交了滿足ITU大會要求的修訂申請。同月,收到了7家公司的第二輪申請。1984年夏季,兩家第一輪申請商撤回了申請。他們和其它兩家沒有滿足上市公司盡職調查條件的申請商的許可資格于1984年8月被FCC取消。STC于1984年宣布他們不再運營DBS業(yè)務,但沒有中止其衛(wèi)星建造的訂單。兩顆衛(wèi)星都賣給了日本,即BS-2X和BS-3H。
6家公司第二輪的許可資格于1984年12月和1985年1月生效。屆時,FCC要求修改以前的申請,不再增加軌位和頻率,這一內容獲得了批準。一般說來,此修訂可以將衛(wèi)星覆蓋區(qū)域成倍地增加,因為家庭接收設備的改進,以及更加優(yōu)秀的調制技術,允許人們可以在更低功率下運營BSS業(yè)務。衛(wèi)星需增加頻道是此次修改的又一內容。這一修改將降低每個頻道的成本。空余出來的頻譜被FCC所征用,用于新業(yè)務。
第三輪申請的截止日期為1985年2月。6家申請商于9月獲得批準,其中3家是新公司,3家是針對現有申請進行修改。第4輪申請的截止日期為1986年底。3家申請獲批,全都是以前獲批的修改版本。與此同時,FCC批準DBS系統在有限情況下傳輸某些非視頻內容。第5輪申請的截止日期為1988年的春季。當時有9家申請商提交了申請,其中3家為新申請商。FCC于1989年8月批準了7家,有1家申請商的因違反了反壟斷條款被延期,因為該申請商同時也是有線電視運營商。還有1家申請商撤回了申請。
1990年有9家公司主動申請:其中7家在第5輪申請中獲得批準,1家在第4輪時就得到批準,另有1家在5輪時被延期。此外,1990年時產生了聯營運營商。這是因為盡管有數家申請商宣稱其有在建衛(wèi)星,實際上計劃并不明確。發(fā)射日期通常被刻意描述為或修改為“盡早”。直到1996年才進行了第6輪申請,只有1家申請商MCI,同年該公司獲得批準。
FCC沒有再次進行申請審批的基本原因是因為資金。一個早期的DBS系統若要投入運營,其成本為2~8億美元。也就是說,必須至少要有兩顆衛(wèi)星在軌并應用。而上個世紀九十年代初期的成本評估就很少有超過4億美元的了。其主要成本在衛(wèi)星和發(fā)射上,但要制作質量精良的節(jié)目并發(fā)射到衛(wèi)星上,成本也很高。更進一步說,因為要與有線電視、低功率DBS、中功率DBS、電視錄像帶等進行廣泛的競爭,致使一些金融機構對支持高功率DBS聯營企業(yè)持不堅定態(tài)度。
高功率DBS的一個發(fā)展趨勢是,每顆衛(wèi)星擁有更多的頻道,且可以覆蓋更大的區(qū)域。毫無疑問,這會降低衛(wèi)星頻道的成本,但不能降低衛(wèi)星頻道的節(jié)目的成本。做一個簡單的對比:STC為覆蓋全美國而發(fā)射了4顆衛(wèi)星,每顆衛(wèi)星只有3個頻道;而到1989年,除了夏威夷、阿拉斯加、波多黎各,只需兩顆衛(wèi)星就能覆蓋全美國,而每顆衛(wèi)星一般有16個頻道。頻道數量增長的原因,一是因為衛(wèi)星容量增加;二是因為接收技術的改進,降低了衛(wèi)星的發(fā)射功率;三是因為應用了視頻和音頻的壓縮技術。在上個世紀九十年代,數字壓縮技術逐漸成熟,可以應用到DBS系統中。壓縮技術允許一個衛(wèi)星頻道可以傳輸4個或更多的電視節(jié)目,因此而降低了每套節(jié)目的廣播成本。此外,數字加密技術比過去模擬加密技術更加安全,從而防止人們應用解密碼設備不付費觀看節(jié)目??傊?,技術的改進使DBS產出提高了100倍。從上個世紀八十年代的Comsat STC衛(wèi)星(覆蓋美國大陸三分之一地區(qū)的三套節(jié)目)發(fā)展到1994年時的休斯公司DBS衛(wèi)星(覆蓋整個美國大陸的大約80套節(jié)目)。
ITU會議于1983年分配了17.3~17.8GHz(用于上行)和12.2~12.7GHz(用于下行)的32 個頻道給美國。在這些軌位中,FCC決定將61.5°W、101°W、110°W和119°W用于美國大陸東部地區(qū),將148°W、157°W、166°W和175°W用于美國大陸西部地區(qū),而且東部地區(qū)的4個軌位也可在不造成西部地區(qū)的衛(wèi)星操作干擾的情況下,用于整個美國大陸。到上個世紀九十年代時期,衛(wèi)星運營商已經將重點業(yè)務放在了覆蓋整個美國大陸的101°W、110°W和119°W,以及覆蓋半個美國大陸的61.5°W、148°W、157°W上,其它軌位并未引起重視。
根據ITU的頻率計劃,衛(wèi)星頻率分為兩種極化方式,每種極化方式分別傳輸16個頻道,每個頻道的帶寬為24GHz,以29.16GHz帶寬進行分配(譯者注:因為有保護帶寬),每個頻道的中心頻率與另一極化的中心頻率的偏差值為14.58MHz。因此,美國不同的廣播衛(wèi)星在通信方面具有許多相似的特點。
上個世紀九十年代中后期,人們可以看到實際廣播業(yè)務的啟動和運營合并等兩大現象。DirecTV(休斯公司所屬)和USSB(美國衛(wèi)星廣播公司)于1994年年中開始運營,接著是EchoStar于1996年開始運營。電信公司(TCI)的子公司Tempo是一家有線電視系統的主要股東,于1992年獲得了許可證,并于1993預訂了兩顆衛(wèi)星,計劃于1996年發(fā)射升空。與此同時,由TCI和另一家有線電視系統運營商控股的Primestar于1990年開始運營中功率DBS業(yè)務。在Tempo的兩顆衛(wèi)星入軌后,Primestar就與Tempo合并。1996年,TCI提議將Tempo的衛(wèi)星轉賣給Telesat Canada,并由Primestar租用,FCC沒有批準這一交易。
1996年上半年,FCC撤回了一單申請許可并進行了拍賣。MCI以6.83億美元競拍成功,從此開了衛(wèi)星頻道交易的先河。MCI和新聞集團成立了一家叫AskyB(美國天空廣播公司)的聯營公司,并預訂了兩顆衛(wèi)星用于110°W。1997年,AskyB和EchoStar簽訂了合約,但不久便中止了。接著Primestar同意與AskyB合作,1998年美國司法部(DOJ)因為Primestar是數家大型有線系統運營商的大股東而反對這一合作。司法部認為,Primestar作為衛(wèi)星運營商,不應該受到鼓勵去參與有線電視的分發(fā)。在1998年下半年,Primestar同意不使用受MCI控制的110°W軌位。后來,EchoStar獲得了這一軌位和原為AskyB建造的兩顆衛(wèi)星。
USSB于1998年年底賣給了DirecTV,這是因為兩個系統的整合可以共享一顆休斯公司的衛(wèi)星,更加經濟。在1999年年初,DirecTV購買了Primestar的資產,包括119°W的部分頻率和兩顆Tempo的衛(wèi)星,一顆在軌但從未使用過,一顆還在地面。DirecTV同意把Primestar的中功率業(yè)務延續(xù)兩年。所有這些,于1999年年中獲得了FCC的批準。至此,DirecTV和EchoStar成為僅有的實際BSS運營商,各自擁有6顆衛(wèi)星。2004年上半年,DirecTV獲批可在101°W上的運營全部32個頻道,在110°W上的3個頻道,在119°W上的11個頻道。EchoStar獲批運營在110°W上的29個頻道,在119°W上的21個頻道,在61.5°W和148°W上的各11個頻道,在157°W上的3個頻道。
Cablevision公司于2003年進入美國的高功率DBS產業(yè),并發(fā)射了它的第一顆衛(wèi)星“彩虹-1”(Rainbow-1)。Cablevision的下屬公司Rainbow DBS負責運營DBS業(yè)務。該業(yè)務被人們稱作VOOM——大功率高清節(jié)目,從而與DirecTV和EchoStar等大型公司的業(yè)務產生了差異性。Rainbow在61.5°W位擁有11個DBS頻道(ITU首肯的頻道數為1至21),并擁有一個特別授權,可臨時使用該軌位的23、24頻道。該業(yè)務僅吸引了少量訂戶(2004年6月有25000用戶),因此該業(yè)務于2005年4月結束。
2004年7月,FCC拍賣157°W未分配的29個頻道,166°W未分配的32個頻道,175°W未分配的32個頻道的拍賣,僅有EchoStar和Rainbow DBS兩家參加。EchoStar拍得了157°W的29個頻道,使得該軌位全部32個頻道的成本達到了580萬美元。Rainbow DBS競得了166°W和175°W軌位的所有32個頻道,其總成本為640萬美元。然而,2005年年底,FCC因為Northpoint Technology公司起訴而被迫取消這一迫賣結果。對于美國西部地區(qū)以及阿拉斯加和夏威夷來說,這些軌道的覆蓋面有限。
1999年年底,DirecTV擁有五百萬用戶,Primestar擁有二百一十萬用戶,EchoStar擁有二百五十萬用戶。與此相對照的是,1997年DirecTV加上USSB的用戶剛超過三百萬,Primestar的用戶為一百九十萬,EchoStar的用戶為九十萬。DirecTV和EchoStar這兩家美國主要的DBS運營商在本世紀初持續(xù)大幅增長。EchoStar于2003年的用戶數量達到了九百萬,DirecTV用戶總量在2003年年底達了一千二百二十萬。在上個世紀九十年代后期,DirecTVE和EchoStar非常希望能在它們的業(yè)務中播有本地的電視頻道,但遭到了地面廣播商的反對。美國國會于1999年通過了《衛(wèi)星家庭觀眾改善法案》(SHVIA),允許DBS運營商在本地電視臺所在的市場提供本地的廣播電視信號。這些市場地區(qū)也被人們稱作“特定市場區(qū)域”或者簡稱為DMA,這一業(yè)務通常叫做“本地進入本地”(local-into-local)業(yè)務。值得一提的是,從2002年1月開始,SHVIA要求那些選擇提供本地進入本地業(yè)務的DBS運營商必須向用戶提供分配給DMA、或要求DBS運營系統必須承載的全部本地廣播電視信號。這一要求為DBS運營商帶來了很大的容量負擔,迫使他們額外增加容量來滿足SHVIA的本地頻道的要求。然而近年來,DirecTV和EchoStar都發(fā)現,向美國的各個電視市場交付本地電視節(jié)目極大地提高了其用戶數量。
DBS業(yè)務提供商采用了許多方法來提供其系統的容量。無論是EchoStar還是DirecTV,都采用了點波束天線技術來提高它們的頻率復用程度。此外,EchoStar與SES Americom達成了協議,利用SES Americom的衛(wèi)星來提供額外的容量。SES Americom的DBS容量租用業(yè)務叫做AMERICOM2Home,AMC-15和AMC-16衛(wèi)星就專門用來提供這一業(yè)務。EchoStar已經租用了AMC-15衛(wèi)星原本用于FSS的Ku頻段(11.7-12.2GHz)和Ka頻段容量。2005年下半年,EchoStar得到了FCC的許可,使用Anik-F3衛(wèi)星用于FSS的Ku頻段開展BSS業(yè)務,該衛(wèi)星計劃定軌于118.7°W。
SES Americom經FCC授權,于2002年獲得了105°W軌位的Ku頻段向美國提供DBS業(yè)務。在這一新軌位的衛(wèi)星為AMC-14。這樣就違背了ITR-R所計劃的、在ITU-R第三區(qū)中(美洲地區(qū))同一國家衛(wèi)星業(yè)務9°分隔的要求。SES提出的AMC-14軌位與101°W(DirecTV擁有)和110°W(EchoStar和DirecTV共同擁有)軌位只分隔了4.9°。2003-2005年,FCC針對美國的12GHz頻率BSS業(yè)務軌位分隔問題發(fā)布公告,并搜集意見。至此,美國的直播衛(wèi)星業(yè)務步入了穩(wěn)定與高速發(fā)展時期。