Satelliittitelevisio

Satelliittitelevisio tarkoittaa televisiota, jonka kuva välitetään satelliitin avulla.

Historiaa lyhyesti

Ensimmäinen satelliittitelevisiosignaali lähetettiin Telstar-satelliitilta Pohjois-Amerikkaan vuonna 1962. Ensimmäinen maan liikkeisiin mukautettu satelliitti, Syncom 2, laukaistiin 1963. Ensimmäinen kaupalliseen käyttöön tarkoitettu satelliitti, Early Bird laukaistiin vuonna 1965. Siitä alkoi todellinen satelliittien aikakausi, jonka jälkeen niitä lähetettiin parin vuoden välein lisää taivaalle tarpeiden kasvaessa ja muiden maiden tullessa mukaan kuvioihin. Neuvostoliitto laukaisi ensimmäisen televisiosatelliittinsa vuonna 1967. The Beatlesin kappale ”All You Need Is Love” sai ensi-iltansa vuonna 1967 BBC:n Our World -lähetyksessä, jota katsoi 360 miljoonaa ihmistä ympäri maailmaa. Se oli maailman ensimmäinen satelliittitelevisiolähetys.
Ensimmäiset kotikäyttäjien lautasantennit olivat erittäin suuria, halkaisijaltaan 350-400 senttimetriä. Useimmat lautaset olivat siihen aikaan motorisoituja, eli ne pystyivät vastaanottamaan signaalin vastaan useammalta satelliitilta mahdollistaen näin suuremman kanavamäärän katsomisen. Alun perin kaikki signaalit lähetettiin salakirjoittamattomana, eli sopivalla vastaanottimella käyttäjät pystyivät katsomaan kaikkia kanavia, joita satelliiteilta lähetettiin.
Vuonna 1986 TV-kanava HBO alkoi salakirjoittaa signaalinsa ja toimi näin edeltäjänä nykymuotoisille televisiojärjestelmille.

Tekniikkaa

Tavallinen satelliittitelevisiosignaali tarvitsee toimiakseen 4 MHz kaistaa, äänen kanssa yhteenlaskettu tarve kohoaa 6 MHz asti. Kuva vie siis 4 MHz, ääni 2 MHz. Videosignaalin kanssa käytetään amplitudimodulointia, äänisignaalin kanssa käytössä on taajuusmodulointi.
Suuret lautasantennit vastaanottavat sekä koodattuja että koodaamattomia signaaleja, joita satelliitit maata kohti lähettävät. Lautasantennin tulee olla suunnattuna jotain tiettyä satelliittia kohti. On olemassa myös motorisoituja lautasantenneja, jotka kääntyvät aina haluttua satelliittia kohti, tämä mahdollistaa suuremman kanavavalikoiman.
Lautasantenni lähettää vastaanottamansa signaalin vastaanottimelle (nykyään yleisesti digiboksille), joka purkaa datan (decoding) niin, että se voidaan näyttää tavallisessa analogitv:ssä.
Uudet pienet lautasantennijärjestelmät ovat digitaalisia, televisio-ohjelmat koodataan MPEG-2 –muotoon. Vastaanottaessaan signaalin/datan digiboksi purkaa MPEG-2 –koodauksen ja avaa mahdollisen salakirjoituksen (TV-kortin avulla, jos kanava on maksullinen) tavalliseksi analogisignaaliksi ja lähettää sen edelleen televisioon.

Satelliittisignaalin lähetys

Koska satelliitit ovat pitkän matkan päässä avaruudessa, ”line of sightilla” on huomattavan paljon potentiaalisia asiakkaita. TV-satelliitit ovat geostationaarisella radalla, eli ne pysyvät paikallaan suhteessa maan liikkeisiin. Satelliitit liikkuvat oikeasti 11 052 km/h, mutta maasta käsin katsottuna ne näyttävät pysyvän paikallaan, sillä ko. nopeudella ne kiertävät pallon 24 tunnissa. Tästä aiheutuu se, että satelliittivastaanotin täytyy suunnata vain kerran, jonka jälkeen signaali on aina käytössä ja yhtä terävänä kuin ensimmäisen suuntauksen jälkeen.

DBS

Nykyään on käytössä Direct Broadcast Satellite, DBS. DBS:llä käsitetään yleensä joko kaupallisia tai ilmaisia analogi- ja digitv-kanavia. ”DBS-palvelu” sisältää useita eri kanavia samassa paketissa, tieto lähetetään yhdeltä satelliitilta tiettyyn maahan. Näin jokainen maa voi itse päättää rahastetaanko kanavista vai jaetaanko ne ilmaiseksi. Saksa on nykyään selkeä ykkönen ilmaiskanavien jakelijana, tarjoten noin 40 analogista ja 100 digitaalista kanavaa ilmaiseksi SES Astra 1 – satelliitilta.

Entiset ja nykyiset järjestelmät

Ensimmäiset satelliittijärjestelmät käyttivät C-band-radiotaajuutta, joka toimi 3,4–7 GHz:n taajuuksilla. Nykyaikaiset digisatelliitit lähettävät signaalinsa ”KU frequency rangella”, 12–14 GHz. KU on vain nimitys, joka on annettu kyseiselle taajuusalueelle (KU-taajuuksilla lähetetään vain Euroopassa).

Signaalin salakirjoitus ja lähetys

Video pakataan nykyään yleisesti MPEG-2-formaattiin, ja palveluntarjoaja salakirjoittaa sen (jos käytössä on maksullinen kanava) estääkseen katselijoita näkemästä signaalia ilmaiseksi. Salausmekanismi sekoittaa digitaalisen datan niin, että se voidaan purkaa ainoastaan mikäli vastaanottajalla on oikeanlainen algoritmi koodauksen purkamiseksi (digiboksien TV-kortit purkavat juuri tämän koodauksen).
Kun digitaalinen signaali on pakattu ja salakirjoitettu, broadcast center (lähetyskeskus) lähettää sen suoraan yhdelle satelliiteistaan. Satelliitti vastaanottaa datan, vahvistaa signaalin ja käyttää toista lautasantennia lähettääkseen datan takaisin maahan.

Signaalin lähetys

Lautasantenni poikkeaa hieman ns. perinteisestä antennista, se on suunniteltu fokusoimaan/keskittämään säteen tiettyyn kohteeseen. Standardinmukainen lautasantenni koostuu paraabelinmuotoisesta pinnasta ja keskelläolevasta ”feed hornista”. Joissain järjestelmissä lautasen pitää vastaanottaa signaalia kahdelta tai useammalta satelliitilta samaa aikaa. Satelliittien pitää tällöin olla sen verran lähekkäin toisiinsa nähden, että yksittäinen ”feed horn” voi vastaanottaa molemmat signaalit samalla suuntauksella. Tämä heikentää signaalin laatua, sillä tällöin lautasta ei ole suunnattu täysin kumpaankaan satelliittiin. Uusissa satelliiteissa on enemmän ”horneja” useamman satelliittisignaalin vastaanottamiseen.

LNB

Feed hornin tärkeimpiin tehtäviin kuuluu “low noise blockdown converter”, LNB. Se vahvistaa kimmonneen radiosignaalin ja filtteröi äänen pois. Satelliittilautanen poimii luonnollisesti paljon turhia radioaaltoja, LNB:n tehtävänä on yksinkertasesti siis suodattaa turha melu pois ja lähettää vastaanottimelle ainoastaan se signaali, joka sinne alun perin haluttiinkin lähettää.