衛星通訊的構想與應用(四)－洋洋得意報NO.35

洋洋實業團隊 撰 2008/12/20

接續：《衛星通訊的構想與應用(三)》

       衛星的用途很多，可用於通訊、軍事、探勘、攝影…等許多領域，除上述應用之外，「傳輸電視訊號」也是其重要的功能之一。衛星傳輸訊號的方式是將訊號從外太空的衛星上往地表發射，因此它的訊號可同時被訊號範圍內的所有衛星天線接收。衛星具備這種點對多點的廣播特色，是一般地面線纜傳輸所無法媲美的。因此利用衛星資源發展多點通訊網，如網際網路與電視廣播…等，是非常符合現代通訊需求的做法。另外衛星可把訊號傳送到地球上的每一個角落，不受距離、地形、障礙物、國界…等限制，當地面線纜傳輸受到地震、風災、水患…等天然災害的影響，而遭受破壞，通常不易在短時間內完成修復，因此衛星電視訊號的傳輸，亦可與其他地面傳輸設備搭配，做有效的彈性組合與運用。

       通訊衛星起初應用於科學與軍事上人造地球衛星上天以後，人們很快就想到衛星也可以運用在民用電信系統，在遠距離通訊中也可以利用人造衛星，它能傳送無線電、電話或其他訊息到世界各地，或進行更遠距離的「跨洲通訊」。1957年，蘇聯人造衛星（Spanik）升空，人類進入衛星時代，1960年代後，這顆衛星從軍事轉向廣播用途。在美國方面，1960年8月12日美國太空總署（NASA）與電話電報公司（AT＆T）聯合發射了第一顆通訊衛星，這顆衛星直徑是30公尺，取名「回聲一號」（Echo 1），實際上它是一顆鍍鋁塑膠薄膜製成的氣球。由於從這顆衛星反射回地面的無線電波仍然很微弱，要接收這樣微弱的無線電波，要求地面接收站設有高靈敏度的接收機，或者要求地面發射站設有大功率的發射機，因此利用衛星來反射無線電波進行遠距離通訊仍然有很大困難。最初人們只能發射離地面幾千公里高的通訊衛星，這種通訊衛星保持在地雷通訊站上空的時間很短，一個晝夜裏面可通訊時間總共只有地球同步軌道衛星能固定在地球赤道上空的某一點，當這種衛星固定在地面通訊站上空的時候，就能達到24小時的連續通訊。

       利用衛星廣播單向、多點傳輸訊號的特性，可運用在語音、影像的電視訊號，如衛星電視（Satellite TV）、直播衛星電視（DTH－Direct To the Home）…等服務。世界上第一個率先使用衛星轉播電視節目的國家是美國，在西元1962年7月11日美國發射「電星一號」（Telestar 1）通訊衛星將美國電視節目傳送到英國、法國；再經由法國轉送到歐洲各地，同時又可以傳送歐洲之電視節目到美國、加拿大、墨西哥等美洲，如此將電視同步傳送世界上各國。這顆衛星有著傳輸600條國際電話或是一個電視頻道的容量，為衛星通訊的實用化建立了一個里程碑。衛星提供電視傳播及電信相關的服務有四類型式，整理如下：

1. 定點衛星服務：主要進行點對點的通信及電視越洋或新聞衛星車轉播用途；

2. 廣播衛星服務：藉由衛星將廣播電視訊號傳送給地面的廣播電視台或有線電視系統的頭端接收，處理過後，再傳送給一般用戶接收；

3. 直播衛星服務：衛星收到廣播電視訊號後，再以較高功率的訊號發送回到地球，直接提供一般用戶接收使用；

4. 行動衛星服務：衛星將多種影像、訊號、聲音…等?^(3)送給行動中的收訊系統接收，主要供導航、定位、行動通訊使用。

       1964年8月19日，美國更成功的操作世界上第一顆能靜止於地球上空軌道（Geostationary Orbit 或 Geosynchronous Orbit）的通訊衛星－「辛康三號」（Syncom 3），在當時實現了人類的首次越洋實況電視轉播，也就是實況轉播了1964年10月的東京奧運會。由於地球同步軌道通訊衛星具有這樣優越的通訊條件，因此，它是近40多年來發展最迅速的一種人造衛星，並且變成了商用電信與電視傳播的重要工具。衛星沿用至電視「訊號中繼」（Relay為接續轉播之意），在全世界範圍內都可以傳輸並接收電視廣播的訊號。因此，衛星科技的應用，使得電視邁進「衛星傳播」的時代。

        有鑑於衛星科技的應用與管理，西元1964年，美國聯合十八個民主國家在美國華盛頓成立「國際電訊衛星組織」（Intelsat－International Telecommunication Satellite Consortium）集資兩億美元，經營全球性商用衛星通訊業務，當時我國也出資20萬美元簽約成為會員國。隔年4月（1965年）國際電訊衛星組織發射第一顆商用通訊衛星「國際衛星一號」，同年6月正式啟用運作成功，從此世界完全進入商業使用通訊衛星轉播電視節目的開始。同時各國際廣播電視組織設立的電視節目交換網，開始每天透過衛星進行多次的新聞交換，各國電視台經常利用衛星傳送和轉播節目，大大加快了新聞的傳遞速度，也擴大了電視的傳播範圍，一些重大新聞事件、慶典活動、體育比賽的實況轉播，在世界五大洲幾十個國家的電視觀眾經常達到幾億人以至十幾億人。

       1969年7月19日電視便利用衛星即時轉播了美國太空人乘坐「阿波羅11號」太空船登入月球的實況，畫面傳送的壯舉，當時全世界共有50國家地區，約八億觀眾收看到這一段精彩的「歷史鏡頭」，歡呼人類太空科技之探險何其偉大。革命性的新技術將大幅度地增強衛星的功能，並大大地降低衛星的成本，隨著載波在數位傳輸上的應用，越來越頻繁，今天通訊衛星的無線載波已數位化，後來更運用衛星進行直播的服務，即所謂的「直播衛星」（DBS－Direct Broadcasting Satellite）電視系統。1984年11月，美國開辦了對外電視宣傳機構「世界電視網」，定時對外播出節目，1985年4月起更每天向歐洲提供2小時新聞和娛樂節目。近年來，藉由其高頻寬的特性，「高畫質電視」（HDTV－High Definition Television）廣播訊號已由日本與歐洲…等國實現，未來將採用數位載波訊號傳送新一代的高品質電視節目。過去，人們利用微波與電纜來傳遞電視訊號，當衛星出現後，更拉近了人與人之間的時空距離。突破了國與國之間疆域的界線，引領世界進入「天涯若比鄰」的夢想，衛星傳播的能力，可謂是「無遠弗屆」。