l          雨衰對衛星電視收訊的影響 (II)　　(范新鑫 2014.3) www.starchina.com.tw

　

另外值得一提的是, 在《中華衛星一號低軌道衛星Ka波段雨衰減實驗與模型建立》論文中, 所提的只是高度約600公里低軌道Ka band科學及技術實驗用的非同步衛星, 這與現行全球通用環繞在赤道上空約3萬6千公里Ku band電視傳播的同步衛星, 是有所不同的. 前者發射功率較小, 在該非同步衛星當“公轉”至地面接收站接收範圍上空時, 此時地面接收站的衛星碟型天線就得時時刻刻移動盯收著該衛星; 而後者發射功率較大, 且在該同步衛星與地面接收碟型天線始終保持相對“不動”之定點位子上. 因此, 後者所受雨(雪)衰的影響更是微小.

面對這項雨衰對衛星電視收訊影響的研究是有些困難, 無論雨(雪)量的遭遇或控管, 以及觀察取樣的時間, 地點與花費, 都有某種難以在短時間有效的安排與取得的困難. 所以, 自公元2000年數位/ HD衛星全面開始使用, 若假以本部至少50個C band和1000個Ku band的衛星電視使用客人, 用超過6年的使用反應與時間觀察作為印象樣本, 來檢視是否有達到年收訊內受雨衰中斷累積總量不超過8.76小時的標準, 作為佐證. 取樣則以較熱門收視的衛星為主, 例如有: 亞衛3號, 亞衛2號, 中星6B等C band衛星; 亞太2R, 亞太5號, 日本BS及最近4年的DISH HD等Ku band衛星. 如右之整理表格, “新京華電訊行對雨衰對衛星電視收訊影響研究的取樣整理”.

 

[整理表格]: 新京華電訊行對雨衰對衛星電視收訊影響研究的取樣整理

Band

 

經度, 衛星   ( *取樣)

主要收視頻道

 

常用

少用

備註

碟盤(cm)

C

H/V

105.5°E,

亞衛3號

( *10個)

法國TV5, 德國DW TV, 星空, Channel V,

鳳凰衛視, 鳳凰資訊, TVB8, 陽光衛視,

Al Jazeera(半島電視-英語),

150, 180,

 

120cm的狀況較不能確保.

100.5°E,

亞衛2號

( *5個)

LUXE TV HD,  義大利RAI, 西班牙TVE,

葡萄牙RTP, Al Jazeera(半島電視-阿拉伯語),

150,

180,

 

 

115.5°E,

中星6B

( *35個)

CCTV-高清, CCTV-1, CCTV-2, CCTV-4, CCTV-7, CCTV-9, CCTV-10, CCTV-11, CCTV-12,

CCTV-音樂,

CCTV-新聞, 廣東,  青海,  貴州, 上海, 四川, 湖南, 福建, 江蘇, 河北, 北京, 天津, 山東,

150, 180,

 

120cm的狀況較不能確保.

Ku

H/V

76.5°E,

亞太2R

( *150個)

台視, 中視, 華視, 民視, 公視, 法界, 華人商業,  東森電影, 東森新聞, 東森卡通, 彩虹頻道,

互動股市及資訊,

60,

 

 

138°E,

亞太5號

( *50個)

CCTV-4, CCTV-戲曲, 北京國際, 上海國際,

江蘇國際, 湖南國際, 廈門衛視, 廣東TVS衛視,

45,

60,

85,

 

 

Ku

旋波

110°E,

日本BS

( *500個)

[BS] [HDTV畫質]:

BS 1(NHK), BS P(NHK), 日本電視台, 朝日,

BS-TBS, BS Japan, 富士, BS11, TwellV,

85,

120,

60,

 

45cm的狀況較不能確保.  60cm宜蘭和大台北以南不用.

[CS]: EP 055,

其他已付費授權之頻道.

150, 180,

 

專收CS溢波, 北部較佳, 如CS Ku EIRP覆蓋圖所示.

122°E,

DISH HD

( *300個)

Fox Sport Plus[原ESPN HD], ASN HD, 

Extreme Sports HD, FOX HD,  Star World HD,

HBO HD, HBO Hits HD, Star Movies HD,

Star Chinese Movies HD, Food HD, 

Fashion TV HD,

Nat Geo HD,  Nat Geo Wild HD, 

Nat Geo Adventure HD, Discovery HD World,

Discovery Science. Baby TV HD, CNN/US HD,

BBC HD, NHK World TV HD, Classica HD,　　

　

BPL英超聯賽 *5,

45,

 

60,

最近4年 .

　

經由觀察, 以上客人都能接受在台灣一年當中因“雷陣雨”,“西北雨”及颱風期間之狂風“暴雨”等型態的雨衰所造成的數十秒到數分鐘的碼賽克或斷訊. 就像是, 一般當我們用肉眼在大白天看到, 衛星信號的上鏈或下鏈傳播路徑中, 天空雲雨(雪)區發生劇烈的變化, 瞬息間烏雲密佈, 光線驟然被阻隔暗了下來 (光也是波動的一種), 接著傾盆大雨(雪), 這就能夠明顯看出形成雨衰的碼賽克或斷訊的現象. 又當雨(雪)勢漸歇, 雨(雪)過天晴, 當然衛星也早一步恢復正常傳播與接收. 但也有可能, 本地晴空無雲, 卻有上述的現象, 也不必驚訝, 因為當地面發射站上鏈路徑中發生大雨大雪的情形時, 也是會發生上述雨衰的現象.

現在已是數位HD衛星時代, 每個有效圖場畫面皆由幾百萬(HD, 1920 * 1080 = 2073600)到近千萬(4K HD,  3840 * 2160 = 8294400)畫素所組成, 每一秒又有25或30張圖場, 4K HD畫面或更高於此. 只要其中若干的畫素單元因雨衰受到反射, 折射, 繞射或散射等不同程度的影響, 除了衛星電波振幅減弱之外, 還有位元載波頻率與相位所組成的畫素單元訊息, 將產生漂移和變化, 致使地面接收終端因錯誤訊息過多而造成無法自動校正重組, 就會產生碼賽克, 嚴重時畫面停格之現象. 這與早期類比傳播時代, 因雨衰只單純造成衛星電波振幅減弱, 形成小雪花到大雪花的畫面, 而用加大衛星接收碟盤尺寸減少雨衰影響的方法是不一樣的. 以下部分列舉《第五章 大氣的光與色彩》之圖像(這裡保留原著作圖像編號), 以輔助說明. 如右6張圖像所示:

　

        圖5-2 陽光線受雲的反射圖 ((圖片來源：Ahrens，p.83，Fig. 4.2))

 

圖5-4 陽光經過大氣層產生折射 (圖片來源：Ahrens，p.88，Fig. 4.12)

 

圖5-5 繞射 (圖片來源?)

 

圖5-5 陽光經過大氣層產生散射 (圖片來源：Ahrens，p84，Fig. 4.4)

 

圖5-6冰晶產生的現象, 反射. 如果大氣中存在許多片狀冰晶, 若由飛機上或高山上往下看, 這些片狀冰晶宛若水面 反射太陽光. (圖片來源?)

 

圖5-19 二次反射示意圖 (圖片來源：Ahrens，p.98，Fig. 4.30)

 

於是, 當數位HD衛星在對映並滿足接收條件後, 再刻意加大接收碟盤尺寸是無法呈現等比例改善雨衰對衛星電視收訊的影響, 而且也往往受限於天候, 場地, 經費, ……等因素. 這狀況就如同比喻:“當一碗半的飯即可以吃飽的話, 撐到三碗半, 五碗半, ……, 是不見得有益的”. 以上是我們對數位HD衛星傳播時代, 雨衰對衛星電視收訊影響的淺顯看法.

 

[本部文案]: 其他詳情可參閱本部下列相關報告之說明.

        1. 衛星接收碟盤尺寸之選定考量   (2008.7).

        2. 碟形天線大小與收視節目多寡的關係   (2003.8).

 

[參考文獻 / 資料出處]:

        3.《第五章 大氣的光與色彩》中央研究院環境變遷研究中心, 氣候變遷實驗室, 2013年.

        4.  SatcoDX全球衛星數據控制中心(SatcoDX Satellite Control Center) 2003年的登錄統計.

        5.《中華衛星一號低軌道衛星Ka波段雨衰減實驗與模型建立》國立中央大學太空科學研究所, 2003年碩士論文, 曾得浩.

　　6. 台灣小耳朵衛視頻道表, 2001年.

　　7.  DISH HD頻道介紹 ~~ http://www.dishhdasia.com, 並以其官網公告為準, 2013年.